數控車床上（shàng）完美搞定梯形螺紋加（jiā）工

在普（pǔ）通車床的生產實習過程中，加工（gōng）梯形螺紋課題是最基本的（de）實習課題，但在數控（kòng）車床實習過程中，常常由於加工工（gōng）藝（yì）方麵的原因，卻很少進行（háng）梯形螺紋的加（jiā）工練習，甚至有人提出在數控車床上（shàng）不能加工梯形螺紋，顯（xiǎn）然這種提法（fǎ）是錯誤的（de）。其實（shí），隻要工藝分析合（hé）理，使用的加工指令得當（dāng），完全可以在數（shù）控車床上加工出合格（gé）的梯形螺紋。

一、梯形（xíng）螺紋加工的（de）工藝分析（xī）

1.梯形螺紋（wén）的尺寸計（jì）算

梯形螺（luó）紋的代號 梯形（xíng）螺紋的代號用字母“Tr”及公稱（chēng）直徑×螺距表示，單位（wèi）均為mm。左旋螺紋需在（zài）尺寸規格之（zhī）後加注“LH”，右旋（xuán）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為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加（jiā）工方法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處。采用此種方（fāng）法加工梯形螺紋時，螺紋車（chē）刀的（de）三麵都參（cān）加切削，導致加（jiā）工（gōng）排屑困（kùn）難，切削力和切削（xuē）熱增（zēng）加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大（dà）時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控車床可采（cǎi）用指令G92來實現（xiàn），但是很顯然，這（zhè）種方法是不可取的（de）。

斜進法螺紋車刀沿牙型角（jiǎo）方向斜向間歇進給至牙深處。采用此（cǐ）種方法加（jiā）工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻（zhī）有（yǒu）一個側刃參加切削，從而使排屑比較順利，刀（dāo）尖的受力（lì）和受熱情（qíng）況有所改（gǎi）善（shàn），在車削中（zhōng）不（bú）易引起“紮刀”現象。該（gāi）方法在數（shù）控車床上可（kě）采用G76指令來實現。交錯切削法（fǎ）螺（luó）紋車刀沿牙型角（jiǎo）方向交（jiāo）錯間隙進給至牙深。該方法（fǎ）類同於斜進（jìn）法，也可在數控車床上采用G76指令來（lái）實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽（cáo）刀粗切出螺（luó）紋槽，再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩（liǎng）側（cè）麵。這種方法的編（biān）程與加工在數（shù）控車（chē）床上較難實現。

3.梯（tī）形螺紋測量

梯（tī）形螺紋的測量分綜合測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測（cè）量用螺紋（wén）規測量，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（cǐ）處d0表示工件實際測（cè）量外徑）

二、梯形螺紋編（biān）程實例

例：試用G76指令編寫加（jiā）工程序。

計算（suàn）梯形螺紋尺寸並查表確定（dìng）其公差

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

2.編寫數控程序

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（yú）量為0.16mm，倒角量（liàng）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（dìng）螺紋高為3.5mm，第一（yī）刀切深為（wéi）0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過程中采用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（qiē）削方式，G76編程如下所示：

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

K：螺紋牙型高度。

D：第一（yī）次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采（cǎi）用（yòng）交錯螺紋切削

3.計（jì）算Z向刀具偏置值

在梯形（xíng）螺紋的實際加工（gōng）中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬，因此通過一次G76循環（huán）切削無法正確控製螺紋中（zhōng）徑等各項尺寸。為此可采用刀（dāo）具Z向偏（piān）置後再次進行G76循環加工來（lái）解決以上問題（tí），為了提（tí）高（gāo）加工效（xiào）率，最好隻進行一次偏置加工，因此必須精確計算Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法，計算如下（xià）：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形（xíng）O1O2CE為平行四邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三（sān）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（zài）一次循環（huán）結束（shù）後，用三針測量實（shí）測M值，計（jì）算（suàn）出刀具Z向（xiàng）偏置量，然後（hòu）在刀長補償（cháng）或磨（mó）耗存貯器中設置Z向刀偏量，再次用G76循（xún）環加工就能一（yī）次性精確（què）控製中徑等螺（luó）紋參數值。

三、結論

通過以上的實例分析我們可（kě）以（yǐ）得（dé）出結論，要想在數控機床上（shàng）方便地加工出梯形（xíng）螺紋，關鍵（jiàn）是做好如下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指（zhǐ）令。

2.準確設定G76指令的參數值，這些（xiē）值通常通過對梯形螺紋的分析計算獲（huò）得。

3.根據（jù）初步測量得出的中徑值，精（jīng）確（què）計算出Z向刀具偏置值，從而準確控製梯形螺紋的中徑值。

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