數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本文通過（guò）對梯形螺紋加工的工藝分（fèn）析和加工方（fāng）法的研討，探索出（chū）一套可以（yǐ）在數控車床上加工出合格梯形螺紋的方法。

在普（pǔ）通（tōng）車床的生產實習過程中，加工梯形螺（luó）紋課題是最基本的實習課題，但在數控車床實習過（guò）程中，常常由於加工工藝（yì）方麵的原因，卻很少進行梯形螺紋（wén）的加工練習，甚至有人（rén）提出在（zài）數（shù）控車床（chuáng）上（shàng）不能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析合理，使用的加（jiā）工指令得當，完全可以在數控車床上加工出合格的梯形螺（luó）紋。

一、梯（tī）形螺（luó）紋加（jiā）工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯（tī）形螺紋的代號 梯形螺紋的代（dài）號用字母“Tr”及公稱直（zhí）徑×螺距表示，單位均（jun1）為mm。左旋螺紋需在尺寸規格（gé）之後加注（zhù）“LH”，右旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定（dìng），公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加工方法（fǎ）

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深（shēn）處（如圖2a）。采用此種（zhǒng）方法加工梯形（xíng）螺紋時，螺（luó）紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難（nán），切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時（shí），還（hái）可能產生（shēng）“紮（zhā）刀”和（hé）“爆刀”現象。這（zhè）種方法數控車床可采用指令G92來實現，但是很（hěn）顯然，這種方法是不可取的。【金屬加（jiā）工微信，內容不錯，值得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙（yá）深處（如圖2b）。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（rèn）參加（jiā）切削，從而使（shǐ）排屑比較順利，刀尖的（de）受力和受熱情況有所改善，在車削中不易（yì）引起（qǐ）“紮（zhā）刀”現象。該方法在數控車（chē）床上可采用G76指令來實現（xiàn）。交（jiāo）錯切削法螺紋車刀沿牙型角方向交錯（cuò）間隙（xì）進給至牙深（shēn）（如圖2c）。該方法類同於斜進法（fǎ），也可在數控車床上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽刀粗（cū）切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯（tī）形（xíng）螺紋車（chē）刀（dāo）加工（gōng）螺紋兩側麵。這種方法的編程與加工在數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測量分綜合測量、三針測量、和（hé）單針測量三（sān）種。綜合測量用螺紋規測量，中徑的三針測（cè）量與單（dān）針測量如圖3所示，計算如（rú）下：

M=d2+4.864dD-1.866P （dD表示測量用量針的直（zhí）徑，P表示螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外徑）

二（èr）、梯形螺紋編程實例

計算梯（tī）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（chà），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的測量棒測量中徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定（dìng）其公差（chà），則M=32.88–0.118 –0.453

2.編寫數（shù）控程序

O0308；

G98 ;

T0202；

M03 S400；

G00 X37.0 Z3.0；

G76 P020530 Q50 R0.08；（設定精加工兩次，精加工餘量為0.16mm，倒角量等於0.5倍螺距，牙型角為30°，最小（xiǎo）切深為0.05mm。）

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

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在（zài）螺紋切削過程中采用沿牙型角方向斜向進刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可采用如圖2c所示交錯螺（luó）紋切削方式，G76編程如下（xià）所示：

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

K：螺紋牙型高度（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（zhì）值

在（zài）梯形螺紋的實際加工中，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（fǎ）正確控製螺紋中徑（jìng）等（děng）各項尺寸。為（wéi）此可采用刀具Z向偏置後再次（cì）進行G76循（xún）環加工來解決以上問題，為了（le）提（tí）高加工效率，最好隻進行一（yī）次偏置加（jiā）工，因此（cǐ）必須（xū）精確計（jì）算Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法如圖5所示（shì），計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時（shí），在（zài）一次循環結束後（hòu），用三針測量實測M值，計算出（chū）刀具Z向偏置量，然後在（zài）刀長補償或磨耗存貯器中設置Z向刀偏（piān）量，再次用G76循環加工就能一次（cì）性精確控製中徑等螺紋參數值。

三、結論（lùn）

通過以上的實例分析我們可以（yǐ）得出結論，要想（xiǎng）在數控機（jī）床上（shàng）方便地加工出梯形（xíng）螺紋，關鍵是（shì）做好如下（xià）幾點：

1.合（hé）理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準確（què）設定G76指（zhǐ）令的參（cān）數值，這些值通常通過對梯形螺（luó）紋的分析計算獲得。

3.根據初步測量得（dé）出的中徑值，精確計算出Z向刀具偏置值，從而準確（què）控製梯形（xíng）螺紋的中徑值。

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