數控車床上完美搞定（dìng）梯形螺紋加工

在普通車床的生產實習過程中，加工梯形螺紋（wén）課題是最基本的實習課題，但在數控車床實習過（guò）程中，常常由（yóu）於加工工藝方麵的原因，卻很少進行（háng）梯形螺紋的（de）加工練（liàn）習，甚至有人提（tí）出在數控車床上不能加工梯形螺（luó）紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析合理，使用的加工指令得當（dāng），完全可以在數控車床上（shàng）加工出合格的梯形螺（luó）紋（wén）。

一、梯（tī）形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的（de）尺寸計算

梯形（xíng）螺紋的代號 梯形螺（luó）紋的代號用（yòng）字母“Tr”及公稱直徑（jìng）×螺距（jù）表示，單（dān）位（wèi）均為mm。左旋螺紋需在尺寸（cùn）規格之後加注“LH”，右旋則不（bú）用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形（xíng）螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加（jiā）工方法

直（zhí）進法螺紋車刀X向（xiàng）間歇進給至（zhì）牙深處。采用此種（zhǒng）方（fāng）法（fǎ）加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法（fǎ）數控車床可（kě）采用指令G92來實現，但是很顯然，這種（zhǒng）方法是不可取的。

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給（gěi）至牙深處。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有一個側刃參加切削，從（cóng）而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況有所改善，在車削（xuē）中（zhōng）不（bú）易引起“紮刀”現象。該方法在（zài）數控車床（chuáng）上可采用G76指令來實現。交錯切削（xuē）法螺紋車刀沿牙型角方向交錯（cuò）間隙進給至牙深。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上采用G76指令來實現。

切槽刀（dāo）粗切槽法該方法先（xiān）用（yòng）切槽刀粗切出螺紋（wén）槽，再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩側麵。這（zhè）種方法的編程與加工在（zài）數控車床上較難實（shí）現。

3.梯（tī）形螺紋測量

梯（tī）形（xíng）螺紋的測量分綜合測（cè）量、三針測（cè）量、和單針測量三種。綜合測量用螺紋規測量，計算如下：

M=d2+4.864dD-1.866P （dD表（biǎo）示（shì）測量用量針的直徑，P表示螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示（shì）工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

例（lì）：試用G76指（zhǐ）令編寫加工程序。

計算梯形螺紋尺寸並查表確定（dìng）其公差

大（dà）徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定其公差，故d2=33–0.118 –0.453

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑d3=d-2 h3=29,查表確定其公差，故d3=290–0.537；

牙頂寬f=0.366P=2.196

牙底寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的（de）測量棒測量中徑，則其測量（liàng）尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑（jìng）公差確定其公差，則M=32.88–0.118 –0.453

2.編寫數控（kòng）程（chéng）序

O0308；

G98 ;

T0202；

M03 S400；

G00 X37.0 Z3.0；

G76 P020530 Q50 R0.08；（設定（dìng）精加工兩次，精加工餘（yú）量為0.16mm，倒（dǎo）角量等於0.5倍螺距，牙型角為（wéi）30°，最（zuì）小切深為0.05mm。）

G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0；（設定螺紋高為3.5mm，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以（yǐ）上程序在螺紋切削過程中采用沿牙型角（jiǎo）方（fāng）向（xiàng）斜向（xiàng）進刀的（de）方式，在FANUC-0i係統中，有時還（hái）可采用（yòng）交錯螺紋切削方式，G76編程如（rú）下所示：

G76 X28.75 Z-40.0 K3500 D600 F6.0 A30.0 P2；

K：螺紋（wén）牙型（xíng）高度（dù）。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實（shí）際（jì）加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬（kuān），因此通過一次G76循環切削無法正確控製螺（luó）紋中徑等各項尺寸。為此可采（cǎi）用刀具Z向（xiàng）偏（piān）置後再次進行（háng）G76循環加工來解（jiě）決以（yǐ）上問題，為了提高加工效率（lǜ），最（zuì）好隻（zhī）進行一次偏置加工，因此必須精確計算Z向的（de）偏置量，Z向偏置（zhì）量的計算方法，計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四（sì）邊（biān）形O1O2CE為平（píng）行四邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為（wéi）等腰三角形，則EF=2EB=2AO2。

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時，在一（yī）次（cì）循環結束後，用三針測量（liàng）實測M值，計（jì）算出刀具Z向偏（piān）置量，然後在刀長補償或磨耗存貯器中設置Z向（xiàng）刀偏量，再次用G76循環加工就能一次性精確控製中徑等螺紋參（cān）數值。

三、結論

通過（guò）以上的實例分析我們可以得出結論，要想在數控機（jī）床（chuáng）上（shàng）方便地加工出梯形（xíng）螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理選擇梯形（xíng）螺紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令（lìng）的參數值，這（zhè）些值通常通過對梯形螺紋的分析計算獲得。

3.根據初步測量得出的中徑值，精確計算出Z向（xiàng）刀具偏置值，從（cóng）而準（zhǔn）確控製梯形螺紋的中徑值。

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