​數控車（chē）床上完美搞定梯（tī）形螺紋（wén）加工

本文通過對（duì）梯形螺紋加工的工藝分析和（hé）加工方（fāng）法的研討（tǎo），探索出一套（tào）可以在數控車床上加工出合格梯（tī）形螺紋的方法。

在普通車床的生產實習過程（chéng）中，加工梯形螺紋課題是最基本的實習課題，但在數控（kòng）車（chē）床實習過程中，常常由於加工工藝方麵的（de）原（yuán）因，卻（què）很（hěn）少進行梯（tī）形（xíng）螺紋的加工練（liàn）習，甚至有人提出（chū）在數控車床上不能加工梯形螺紋，顯（xiǎn）然（rán）這種提法是錯誤的（de）。其實，隻要工藝分析合（hé）理，使用的加工指令得當，完全可以在數（shù）控車床上（shàng）加工出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工（gōng）的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯（tī）形螺紋的代號梯形螺紋的代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規格（gé）之（zhī）後加注“LH”，右旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形螺紋的牙型角（jiǎo）為30°。

2.梯形螺紋在數控車（chē）床上的加工方（fāng）法

直進法螺（luó）紋車刀X向間歇進給至牙深處（如（rú）圖2a）。采用此種方（fāng）法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切（qiē）削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀（dāo）尖磨損（sǔn）嚴（yán）重。當進刀量過大（dà）時，還（hái）可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控車床可采用指令G92來實現（xiàn），但是很顯然，這種方法是不可取的。【金屬加工微信，內容不錯，值得關（guān）注】

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向（xiàng）斜向間歇進給至牙深處（如圖2b）。采用（yòng）此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻（zhī）有一個側刃參加（jiā）切削，從而使（shǐ）排屑比較順（shùn）利，刀尖的受力和（hé）受熱情（qíng）況有所改善，在車削中（zhōng）不易（yì）引起（qǐ）“紮刀”現（xiàn）象。該（gāi）方法在數控車床上可采用G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙（yá）型角方向交錯（cuò）間隙（xì）進給至牙（yá）深（如圖2c）。該（gāi）方法類同於斜進法，也可在數控車床上采用G76指令（lìng）來實現。

切槽刀（dāo）粗切槽法該方法先用切槽刀粗切出螺紋槽（（如（rú）圖2d），再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩側麵。這種方法的編（biān）程與加工在數控車床上較難實現。

3.梯形（xíng）螺紋測量

梯形螺（luó）紋的測量（liàng）分（fèn）綜（zōng）合測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測量用螺紋規測量，中徑（jìng）的三針測量與單針測（cè）量如圖3所（suǒ）示，計算（suàn）如下（xià）：

M=d2+4.864dD-1.866P（dD表示測量（liàng）用量針的直徑（jìng），P表示螺距。）

A=（M+d0）/2（此（cǐ）處d0表示工件實際測量（liàng）外徑）

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二、梯形螺紋編程（chéng）實例

計算梯形螺紋尺寸並查表確定其公差

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查（chá）表（biǎo）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的測量（liàng）棒測量中徑，則其測量（liàng）尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定其公差，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；（設定精加工（gōng）兩次，精加工餘（yú）量為0.16mm，倒角量等於0.5倍螺距，牙型角（jiǎo）為（wéi）30°，最小切深為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

以上程序在螺紋切削過程中采用沿牙型角（jiǎo）方向斜向進刀（dāo）的方式（shì），如圖2b所示。在FANUC-0i係統（tǒng）中，有時還可采用如圖2c所示交錯（cuò）螺紋切削方式，G76編（biān）程如下所示：

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

K：螺紋牙型高度。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交（jiāo）錯螺紋切削

3.計算Z向（xiàng）刀具（jù）偏置值

在梯形螺紋（wén）的實際加工中，由（yóu）於刀尖寬度並（bìng）不等於槽底寬（kuān），因此通過一次G76循環切削無法正（zhèng）確控製螺（luó）紋中徑等各項尺寸。為此可采用刀具Z向偏置後再次進行G76循環加工來解（jiě）決以上問（wèn）題（tí），為了提高加工效率，最好隻進行一次偏置加工，因此必須精確計算Z向的偏（piān）置量，Z向偏置量的計算方（fāng）法如圖5所示，計算如下：

設M實測- M理論（lùn）=2AO1=δ，則AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實（shí）際加工時，在一次循環結束後，用三（sān）針測量實測M值，計算出刀具Z向偏（piān）置量，然後在刀長補償或（huò）磨（mó）耗存貯器中設置（zhì）Z向刀偏量，再（zài）次用（yòng）G76循環加工就能一次性精確控（kòng）製中徑等（děng）螺紋參數值（zhí）

三、結論

通過以上的實例分析我們可（kě）以得出結論，要想在數控機床上方便地加工（gōng）出梯形螺紋，關鍵是做好如下幾點（diǎn）：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準（zhǔn）確設定G76指令（lìng）的（de）參（cān）數值，這些值通常通過對梯形螺紋的分析計算獲得。

3.根據初步（bù）測量（liàng）得出的中徑值，精確計算出Z向刀具偏置值，從而準（zhǔn）確控（kòng）製梯形螺紋的中徑值。

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