​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本（běn）文（wén）通過對梯形螺紋加工的工藝分析和（hé）加工方法的研討（tǎo），探索出一套可以在數控車床上加工出合格梯形螺（luó）紋的方法。

在普通車（chē）床的生產實習過（guò）程中，加（jiā）工梯形螺紋課題（tí）是最基本的實習課題，但在數控（kòng）車床實習過程中，常常由於加工工藝方麵的原因，卻（què）很少進行梯形螺紋的加工練習，甚至有人提出在數控車床上不能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯（cuò）誤的。其實，隻（zhī）要工藝分（fèn）析合理，使用的（de）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.梯形螺（luó）紋的尺寸計算

梯形螺（luó）紋的代號梯形螺紋的代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺紋（wén）需在（zài）尺寸規格之後加注“LH”，右旋則不用（yòng）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工方法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深（shēn）處（如圖2a）。采用此種方法加工梯（tī）形螺紋時，螺紋車刀的（de）三麵都參加切削，導致加工排屑困難（nán），切削力和切削熱增加，刀尖（jiān）磨（mó）損嚴重。當進刀量（liàng）過大時，還（hái）可能產生“紮刀”和“爆刀”現（xiàn）象。這種方（fāng）法數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是不可（kě）取的。【金屬加工微信，內容不錯，值得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙型（xíng）角方向斜向間歇進給至牙（yá）深處（如圖2b）。采用此種（zhǒng）方法加（jiā）工梯（tī）形螺紋時，螺紋車刀始終（zhōng）隻有一個側刃參（cān）加（jiā）切削，從而使排屑比較順利，刀尖（jiān）的受力和受熱情況有所改（gǎi）善（shàn），在車削中不易引起（qǐ）“紮刀”現象。該方法在數控車床上（shàng）可采用G76指令來實（shí）現（xiàn）。交（jiāo）錯切（qiē）削法螺紋（wén）車刀（dāo）沿牙（yá）型角方（fāng）向交錯間隙進給至（zhì）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）來實現。

切槽刀粗（cū）切槽（cáo）法該（gāi）方法先用切（qiē）槽刀粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯（tī）形螺紋車刀加工螺紋兩側麵。這種方法的編程與加工在數控（kòng）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。綜合（hé）測（cè）量用螺紋規測（cè）量，中（zhōng）徑的三針測量與單針測量（liàng）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表示工件（jiàn）實際測量外徑）

廣東CNC加工廠（chǎng）家

二、梯形（xíng）螺紋編程實例（lì）

計（jì）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（dìng）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（chá）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的測量棒測量中徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定（dìng）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）工餘量為0.16mm，倒（dǎo）角量等於0.5倍螺（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，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過程中采用沿牙型（xíng）角方向斜（xié）向進刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有（yǒu）時還可采用（yòng）如圖2c所示交錯螺紋切削方（fāng）式，G76編程（chéng）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（dāo）量（liàng）。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋（wén）切（qiē）削

3.計算Z向刀具偏置值（zhí）

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬（kuān），因此通（tōng）過一次G76循環（huán）切削無法正確控製螺紋中徑等各項尺寸。為此可采（cǎi）用刀具Z向偏置（zhì）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（jìn）行一次偏置加工，因此必須精確計算Z向（xiàng）的偏置量，Z向偏置量（liàng）的（de）計算方法（fǎ）如圖5所示，計算如（rú）下：

設M實（shí）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（jì）加工時（shí），在一次循環結束（shù）後，用三針測（cè）量實測M值，計算出（chū）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（jiā）工就能一次性（xìng）精確控製中徑等螺紋參數值

三、結論

通過以上的實例分析我們可以得出結論，要想在數控機床上方便地加（jiā）工出梯（tī）形螺紋，關鍵是做好如下幾（jǐ）點：

1.合理選擇梯形（xíng）螺紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準（zhǔn）確設定G76指令的參數值，這些值通常通（tōng）過對（duì）梯形螺紋的分析計算獲（huò）得。

3.根據初步測量得出的中徑值，精確計（jì）算出Z向刀具偏置值，從而準（zhǔn）確控製梯形螺紋的中徑值。

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