​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

　　

本文通（tōng）過對梯形螺紋加工的工藝分析和加工方（fāng）法的研討（tǎo），探索出一套（tào）可（kě）以（yǐ）在（zài）數控車床（chuáng）上加工出合格梯形螺紋的方法。

在普通車床（chuáng）的生產實習過程中（zhōng），加工梯形螺紋課題是最基（jī）本的實習課題，但在數控車（chē）床（chuáng）實習（xí）過程中，常（cháng）常由於（yú）加工工藝方（fāng）麵的原因，卻很少進行（háng）梯（tī）形螺紋的加工練習，甚至有（yǒu）人（rén）提出在數控車床上不（bú）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（xī）合理，使用的加工指令得（dé）當，完（wán）全可以在數控車床上（shàng）加工（gōng）出合格的梯形螺紋。

 

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸（cùn）計算

梯形螺紋的代號 梯形螺紋的代號用字母“Tr”及公（gōng）稱直（zhí）徑×螺距表示，單位均為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（gōng）製梯形（xíng）螺紋的牙型（xíng）角為30°。

2.梯（tī）形螺紋在數控車床上（shàng）的加工（gōng）方法

直進法螺紋車刀X向間歇進給（gěi）至牙深處（如圖2a）。采用（yòng）此（cǐ）種方（fāng）法加工梯形螺（luó）紋時（shí），螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱增（zēng）加（jiā），刀尖磨損嚴重（chóng）。當進刀量過大時，還可（kě）能產生“紮刀”和“爆（bào）刀”現（xiàn）象。這種方法數控車床可（kě）采用指令G92來實現，但（dàn）是很顯然，這種方法是不可取的。【金屬加工微信，內容不錯，值得關注】

斜進法螺紋（wén）車刀沿牙（yá）型角方（fāng）向斜向間歇進（jìn）給至牙深處（如圖（tú）2b）。采用此種方（fāng）法（fǎ）加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終（zhōng）隻（zhī）有一個側刃參加切削，從而使排屑比較（jiào）順利，刀尖的受力和受熱情況有所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該（gāi）方法在數控車床上可采用G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙型（xíng）角方向交錯間隙進給至牙（yá）深（如（rú）圖2c）。該方法類同於斜進（jìn）法，也可在（zài）數控車床上采用G76指令來（lái）實現。

切槽刀粗切槽法該（gāi）方法先用切槽（cáo）刀粗切出螺（luó）紋槽（（如圖2d），再用梯（tī）形螺紋車刀加工螺紋兩側麵。這種（zhǒng）方法的編程與加工（gōng）在數控車床上較難實現。

3.梯形（xíng）螺紋測（cè）量（liàng）

梯形螺紋（wén）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（zhōng）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（cè）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（dà）徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查（chá）表確定其（qí）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（què）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（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（jiā）工餘量（liàng）為0.16mm，倒角量（liàng）等於0.5倍（bèi）螺（luó）距，牙型角為30°，最（zuì）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過程中采用沿牙型角方向（xiàng）斜向進刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可（kě）采（cǎi）用如圖2c所示（shì）交錯螺紋切削方（fāng）式，G76編程如（rú）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（xiàng）刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等（děng）於槽底寬，因此通過一次G76循環切削無法正確控製（zhì）螺紋中徑等各項尺寸。為此可采用刀具Z向偏置後再次進行G76循環加工來解決以上問（wèn）題，為了提高加工效率，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（liàng），Z向偏置量的計算方法如圖5所示，計算（suàn）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，在一次循環結束後，用三（sān）針測量實測M值，計算出刀（dāo）具（jù）Z向偏置量，然後在刀（dāo）長補償（cháng）或磨耗存貯器中設置Z向（xiàng）刀偏量，再次用G76循環加工就能一次性精確控製中（zhōng）徑等螺紋參數值。【金屬加工（gōng）微信，內（nèi）容不錯，值得關注】

 

三、結論

通過（guò）以上的實例分（fèn）析我們可以得出結論，要想在（zài）數控機床上方便地加工出梯形螺紋，關鍵是做好如（rú）下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參數（shù）值，這些（xiē）值通常（cháng）通過對梯形螺紋的分析計算獲得。

3.根（gēn）據初步測量（liàng）得出的中徑值，精確計算出Z向刀具偏置值，從而準確控（kòng）製梯形螺紋的中徑值。

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