數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本文通過對梯形螺紋加（jiā）工（gōng）的工藝分析和加工方法的研討，探索出一套可以在數控車床上加工出合格梯形螺紋的方法。

在普通車床的生產實習過程中，加工梯形螺紋課題是最基（jī）本的實習課題，但在（zài）數控車床實（shí）習過（guò）程中，常常由於加工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形（xíng）螺紋（wén）的加（jiā）工練習，甚至有人提出在數控車床（chuáng）上不能加工梯形螺紋，顯然這（zhè）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（jiā）工出（chū）合格的梯形螺紋（wén）。

一、梯形螺紋（wén）加（jiā）工的工藝（yì）分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形（xíng）螺紋的（de）代號 梯形螺紋的代號用字（zì）母“Tr”及公稱（chēng）直徑×螺距表示，單位均（jun1）為mm。左旋螺紋需在尺寸規格之後加注“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為30°。

2.梯形螺紋在數控（kòng）車床（chuáng）上（shàng）的加工方法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處（如圖2a）。采用此種方法加（jiā）工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致（zhì）加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨（mó）損嚴（yán）重（chóng）。當進刀量過大時，還可能（néng）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，但是很顯然，這種方法（fǎ）是不可取的。【金（jīn）屬加工微（wēi）信，內容不錯，值得關注】

斜進法螺紋車（chē）刀沿牙型角方向斜向間歇（xiē）進給至牙深處（如圖2b）。采用此種方法加工梯形螺紋（wén）時，螺紋車刀始終隻有一個側刃參加切削，從而（ér）使排屑比較順利，刀尖（jiān）的受力（lì）和受（shòu）熱情況有所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該方法在數控車（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（jiǎo）方向（xiàng）交錯間（jiān）隙進（jìn）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指令來實現。

切槽刀粗（cū）切槽法該方法先用切槽刀粗切出螺紋槽（cáo）（（如圖2d），再用梯形螺紋（wén）車刀加工螺紋兩側麵。這種方法的編程與加工在數（shù）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、和單針測量三種。綜（zōng）合測量用螺紋規測量，中徑的三針測量（liàng）與單針測量如圖3所示，計算如下：

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

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

計算梯形螺紋尺寸並（bìng）查表確定其公差

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（jìng）d3=d-2 h3=29,查表確定其公差，故d3=290–0.537；

牙頂寬（kuān）f=0.366P=2.196

牙底寬（kuān）W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的測量棒測（cè）量中（zhōng）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（chéng）序在螺紋切削過程中采用沿牙型角方向斜向進（jìn）刀的方式，如（rú）圖2b所示。在FANUC-0i係統（tǒng）中，有時還可采用如圖2c所示交（jiāo）錯螺紋切削方式，G76編程如下所示（shì）：

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

K：螺紋（wén）牙型高度。

D：第一次進給的背（bèi）吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋（wén）切削

3.計（jì）算Z向刀具（jù）偏置值

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於槽（cáo）底寬，因此通過一次G76循環切削無法正確控製螺紋中徑等各項尺寸。為此可采用刀（dāo）具Z向偏置後再次進行G76循環加工（gōng）來解決以上問題，為了提高（gāo）加工效率，最好隻進行一次偏置加工（gōng），因此必須（xū）精確計算Z向的偏置量，Z向（xiàng）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=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（gōng）時（shí），在一次循環結束後，用三（sān）針測量實測M值，計算出（chū）刀具Z向（xiàng）偏置量，然後在（zài）刀長補償或磨耗存（cún）貯器中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一（yī）次性精確（què）控製中徑等螺紋參數值。

三、結論（lùn）

通過以上的實例分（fèn）析我們可（kě）以得出結論，要想在數控機床上方（fāng）便地加工出（chū）梯形螺紋，關鍵是做好如下（xià）幾點：

1.合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指令的參數值，這些值（zhí）通常通過對梯形螺紋的分析計算（suàn）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（cóng）而準確控製梯形（xíng）螺紋的中（zhōng）徑值。

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