​數（shù）控車床上完美搞定梯形螺紋加工

在普通車床的生產實（shí）習過程中，加工梯形螺紋課題（tí）是最基本的實習課題，但在數控車床實（shí）習過程中（zhōng），常常由於加工工（gōng）藝方麵的原（yuán）因（yīn），卻很少進行梯（tī）形螺紋的加（jiā）工練習，甚至有人提出在數控（kòng）車床上不能加工梯（tī）形螺紋，顯然這種提法（fǎ）是錯誤的。其實，隻要工藝分（fèn）析合理，使（shǐ）用的加工（gōng）指令得當，完全可以在數控車床上加工出合格的梯形（xíng）螺（luó）紋。

一、梯形螺紋（wén）加工（gōng）的工藝分析

1.梯形螺紋（wén）的尺寸計算

梯形螺紋的代號（hào）梯形螺紋的（de）代號（hào）用字母“Tr”及（jí）公稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規格之後（hòu）加注“LH”，右旋則不用標注。例如（rú）Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標（biāo）規（guī）定，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（fāng）法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至（zhì）牙深處。采用此種方法加工梯形螺（luó）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（qiē）削熱增加，刀尖磨（mó）損嚴重。當進刀量過（guò）大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種（zhǒng）方法數控車床（chuáng）可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是（shì）不可取的。

斜（xié）進法螺紋車刀沿牙型（xíng）角方向斜向間歇（xiē）進給至牙深（shēn）處（chù）。采用（yòng）此種方法加（jiā）工梯形螺紋時，螺紋車刀始（shǐ）終隻有（yǒu）一個側刃參加切削，從而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況（kuàng）有所改善，在車削中不易引起“紮刀”現（xiàn）象。該方法（fǎ）在數控車（chē）床上可采用G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙型角方向（xiàng）交錯間隙進給至牙深（shēn）。該（gāi）方法類同於斜進法，也可在數（shù）控車床上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方（fāng）法先用切槽刀粗切出螺紋槽，再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩側麵。這種方（fāng）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）單針測量三種。綜合測量用螺（luó）紋規測量，計（jì）算如下：

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

A=（M+d0）/2（此（cǐ）處d0表示（shì）工件實際（jì）測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

例：試用G76指令編寫加工程序。

計算梯形螺紋尺寸並查表確（què）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（yá）高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑（jìng）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的測量棒測量（liàng）中徑（jìng），則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根（gēn）據（jù）中徑公差確定其公差，則M=32.88–0.118–0.453

2.編寫數控程序（xù）

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（yá）型角為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（shēn）為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削（xuē）過程中采用（yòng）沿牙型角方向斜向進刀的方式，在FANUC-0i係統中，有時還可采用交錯螺紋切削方式（shì），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（cì）進給的背吃（chī）刀量。

A：牙型角度。

P2：采用（yòng）交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具（jù）偏置值

在梯（tī）形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬（kuān）度並不（bú）等於槽底寬，因此（cǐ）通（tōng）過一次G76循環切削無法正確控製螺紋中徑等各項尺寸。為此可（kě）采用刀具（jù）Z向偏置後再次進行G76循環加工來解決以上問題，為了提高加工效率，最好隻進行一次偏置（zhì）加（jiā）工，因此必須精確計算Z向的偏置量，Z向偏置量（liàng）的計算方法，計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形O1O2CE為平（píng）行（háng）四邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三角（jiǎo）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（jiā）工時，在一次循環結束後，用（yòng）三針測量實測M值，計算（suàn）出刀具Z向（xiàng）偏置量，然後在刀長（zhǎng）補（bǔ）償或磨耗存貯器中設置Z向刀偏量，再（zài）次用G76循環加工就（jiù）能一次性精確（què）控製中徑等螺紋參數值。

三、結論

通（tōng）過以上的實例（lì）分析我們（men）可以得出結論，要想在數控機床上方（fāng）便（biàn）地加工出梯形螺紋，關鍵是（shì）做好如下幾點（diǎn）：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通常（cháng）選G76指（zhǐ）令。

2.準確設定G76指令的參數值，這些值通常通過對梯形螺紋的分析計算獲得。

3.根據初步測量得出的中（zhōng）徑（jìng）值（zhí），精確計算出Z向刀（dāo）具偏置值，從而準確控製梯形螺紋的中徑值。

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