數（shù）控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本文通過對（duì）梯形螺紋（wén）加工的工藝分（fèn）析和加工方法的研討，探索出一（yī）套可以在數控車床上加（jiā）工出合格梯形螺紋（wén）的方法。

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

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯（tī）形螺紋（wén）的尺寸計算

梯形螺紋（wén）的代號 梯形螺紋的代（dài）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之後加注（zhù）“LH”，右旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規（guī）定，公製梯（tī）形螺（luó）紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數（shù）控車床上的加工方法

直進（jìn）法螺紋車刀X向（xiàng）間歇進給至牙深處（如圖2a）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵（miàn）都參加（jiā）切削，導致加工排屑困難，切削力（lì）和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可（kě）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，但是很（hěn）顯然，這種方法是不可取的。【金屬加工微信，內容（róng）不錯，值得關注】

斜（xié）進法螺紋車刀沿牙型（xíng）角方向斜向間歇進給（gěi）至牙深處（chù）（如圖2b）。采用此（cǐ）種方法加工梯（tī）形螺紋時，螺紋車刀（dāo）始終（zhōng）隻有一個側刃參加切削，從而使排（pái）屑比較順（shùn）利，刀尖（jiān）的受（shòu）力和受熱情況（kuàng）有所改善，在車削中不易引起（qǐ）“紮刀”現象。該方法在數控車床上可采用G76指令來實現。交錯切削法（fǎ）螺紋車刀沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上采用G76指令（lìng）來實（shí）現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽刀粗切出螺紋（wén）槽（（如圖2d），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（fèn）綜合測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測量用螺紋規測量，中徑的三針測（cè）量與（yǔ）單針測量如圖3所示，計算如下：

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

A=（M+d0）/2（此處d0表示工（gōng）件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

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（yòng）3.1mm的測量棒測量中徑，則其（qí）測量尺寸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（shù）控程序

O0308；

G98 ;

T0202；

M03 S400；

G00 X37.0 Z3.0；

G76 P020530 Q50 R0.08；（設定（dìng）精加工（gōng）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（wén）切（qiē）削過程中采用沿牙（yá）型角方向斜向進刀的方式，如圖2b所（suǒ）示。在FANUC-0i係（xì）統中（zhōng），有時（shí）還可采用如圖2c所示交錯螺紋切削方式，G76編程如下所示：

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

K：螺紋（wén）牙型高度。

D：第（dì）一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯（cuò）螺紋（wén）切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並（bìng）不等於槽底寬，因此通過一次G76循環切削無法正（zhèng）確控製螺紋中徑等各項尺寸。為此（cǐ）可采用刀具（jù）Z向偏置後再次進行G76循（xún）環加工來解決以上問題，為了提高加工（gōng）效率，最好隻進行一（yī）次偏置加（jiā）工，因此必（bì）須（xū）精確計算Z向的偏置量（liàng），Z向偏置量的計算方法如圖5所（suǒ）示，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（liàng）EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工（gōng）時，在一次循環結（jié）束後，用三針測量（liàng）實測M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨耗存貯器中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一次性精確控製中徑等螺紋參數值。【金屬加工微信（xìn），內容不錯，值得關注】

三、結論

通過以（yǐ）上的實例分析我們可以得出結論，要想（xiǎng）在數控機床上方便（biàn）地加工出梯形螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理選擇梯（tī）形螺紋的加工指（zhǐ）令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值，這些（xiē）值通（tōng）常（cháng）通（tōng）過（guò）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向刀具偏置值，從而準確控製梯形（xíng）螺紋的中徑值。

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