​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工的（de）工藝分析和加工方（fāng）法的研討，探索出一（yī）套可以在數控車床（chuáng）上加工（gōng）出（chū）合格梯形（xíng）螺（luó）紋的（de）方法。

在普（pǔ）通車床的生產實習（xí）過程中，加工梯形螺紋課題是最基本的實習課題，但在數控車床實習過程中，常常由於加工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形螺紋的加工練習，甚至有人提出在數（shù）控車床上不能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其（qí）實，隻要工藝分（fèn）析合（hé）理，使用的加工指令得當，完全（quán）可以在數控（kòng）車床上加工出（chū）合格的梯形（xíng）螺紋。

一、梯形（xíng）螺紋加工的工藝（yì）分析

1.梯形螺紋的（de）尺寸計算

梯形螺紋的代號梯形螺紋（wén）的代號用（yòng）字母“Tr”及公稱直（zhí）徑×螺距表示，單位均為mm。左旋（xuán）螺紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右旋（xuán）則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標（biāo）規定，公製梯形（xíng）螺紋的牙型（xíng）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（如圖2a）。采用此種方法加工梯形螺（luó）紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難（nán），切削（xuē）力和切削熱增加，刀（dāo）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，但是很顯然，這種方法是不可取（qǔ）的。【金屬加工微信，內容不錯，值得關注】

斜進（jìn）法螺紋車刀沿牙型（xíng）角方（fāng）向斜向間歇進給至牙深處（如圖2b）。采用（yòng）此種（zhǒng）方法加工梯形螺紋時，螺紋（wén）車刀始終隻有一個側刃參加切削（xuē），從而使排屑（xiè）比（bǐ）較順利（lì），刀尖的受力和受熱情況（kuàng）有所改善，在車削中（zhōng）不易引（yǐn）起“紮刀”現象。該方法在數控車床上可（kě）采用G76指（zhǐ）令（lìng）來實現。交錯切（qiē）削法螺（luó）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（kě）在數控車（chē）床上采（cǎi）用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽刀粗（cū）切出螺紋槽（（如圖2d），再用（yòng）梯形螺紋車刀加工螺紋（wén）兩（liǎng）側麵。這（zhè）種方（fāng）法的（de）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（hé）測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測量用螺紋規測（cè）量，中徑的三（sān）針測量（liàng）與單針測量如圖（tú）3所示，計算如下：

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

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外徑）

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二、梯形螺紋編程（chéng）實例

計算梯形螺紋尺寸（cùn）並查表確定其公差

大（dà）徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確（què）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（gōng）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（zé）其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定其公差（chà），則M=32.88–0.118–0.453

2.編寫數控程（chéng）序

O0308；

G98 ;

T0202；

M03 S400；

G00 X37.0 Z3.0；

G76 P020530 Q50 R0.08；（設定精加工兩次（cì），精加工餘量為0.16mm，倒角量等於（yú）0.5倍螺距，牙型角為30°，最小（xiǎo）切深為0.05mm。）

G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0；（設定螺紋高為（wéi）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（yán）牙型角方向（xiàng）斜向進刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可采用（yòng）如圖2c所示交錯螺紋切削方（fāng）式，G76編（biān）程（chéng）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：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯（cuò）螺紋切（qiē）削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不（bú）等（děng）於槽底寬，因此通過一次G76循環切削（xuē）無法正確控製螺紋中徑（jìng）等各項尺寸。為（wéi）此可采用刀（dāo）具Z向偏置後再次進行G76循環加工來解決以（yǐ）上問題，為了提高加工效率（lǜ），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如圖5所示（shì），計算如下：

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

實際加工時，在一（yī）次循環結束後，用三針測量實測M值，計算出刀（dāo）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（dāo）偏量，再次用G76循環加工（gōng）就能一次性精確控製（zhì）中徑（jìng）等螺紋參數值

三、結論

通過以（yǐ）上（shàng）的實例分析我們可（kě）以得出結論，要想在（zài）數控機床（chuáng）上（shàng）方便地加工出梯形螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理（lǐ）選擇梯形螺紋的加工指（zhǐ）令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值，這（zhè）些值通常（cháng）通過對梯形螺紋的分析計算獲得。

3.根據初步測量得出的中徑（jìng）值（zhí），精確計算出Z向刀具偏置值，從（cóng）而準確控製（zhì）梯形螺紋的中徑值。

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