​數控車床上（shàng）完（wán）美搞定梯形螺紋加工

本文通過對梯形螺紋加工的工藝分（fèn）析和（hé）加工方法的研討，探索出（chū）一（yī）套（tào）可以在數控車床上加工出合格梯形螺紋（wén）的方法。

在普通車床的生產實習過程中，加工梯（tī）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（cháng）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（yǒu）人提出在（zài）數控車床上（shàng）不能加工梯形螺紋（wén），顯然（rán）這種提法是錯誤的。其實，隻要工（gōng）藝分析合理，使用的（de）加工指（zhǐ）令（lìng）得當，完全（quán）可以在數控車床上加工出合格的梯形螺紋（wén）。

一、梯形螺紋加工的工藝分析（xī）

1.梯形螺紋（wén）的尺寸計算

梯（tī）形螺紋（wén）的代號梯形螺紋的（de）代號用字（zì）母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規格之後加注（zhù）“LH”，右旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯（tī）形螺紋（wén）的牙型角（jiǎo）為30°。

2.梯形螺紋在數控（kòng）車床上的加工方法

直進法螺（luó）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），切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能（néng）產生“紮刀”和（hé）“爆刀”現象。這種方法數控車床可采用指令G92來實現，但（dàn）是很顯然，這種方法是不可取的。【金屬加工微（wēi）信，內容不錯，值得關注】

斜進（jìn）法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇（xiē）進給至牙（yá）深（shēn）處（如圖2b）。采用此種（zhǒng）方法加工梯形（xíng）螺（luó）紋時，螺紋車刀始終隻有（yǒu）一個側刃參加切削，從而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況（kuàng）有所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該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（yán）牙型角（jiǎo）方向交（jiāo）錯間隙（xì）進給至牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上采用G76指（zhǐ）令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽刀粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形（xíng）螺紋車刀加工螺紋兩側麵。這種方法的編程與加工在數控車床上較難實現（xiàn）。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測量分綜合測（cè）量、三針測量（liàng）、和單針測量三種。綜（zōng）合測量用螺紋規測量，中徑的三針測量與單（dān）針測量（liàng）如圖3所示，計算（suàn）如下：

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

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外徑）

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二、梯形螺紋編程實例

計算梯形螺紋尺寸並查表確定（dìng）其公差

大（dà）徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查（chá）表確定其公（gōng）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（chá）表確定（dìng）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（liàng）棒測量（liàng）中（zhōng）徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差（chà）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（gōng）兩次（cì），精加（jiā）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（luó）紋高為3.5mm，第一刀切深（shēn）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（xíng）角方向斜向進刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可采（cǎi）用如圖2c所示交錯螺（luó）紋切削方式，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：第一次進給的（de）背吃刀量。

A：牙型（xíng）角度（dù）。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算（suàn）Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加（jiā）工中，由於刀尖寬度並不等於（yú）槽底寬（kuān），因此通過一次G76循環（huán）切削無法正確控製螺紋中徑（jìng）等各項尺寸（cùn）。為此（cǐ）可采用刀具Z向偏置後再次進行G76循環（huán）加工來（lái）解決以上問題，為了提（tí）高加工效率，最好隻進行（háng）一（yī）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（de）計算方法如圖（tú）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（xiàng）偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時（shí），在一次循環結束後，用三針測量實測M值，計算（suàn）出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨耗（hào）存貯器中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一次性精確控製中徑等螺紋參數值

三、結論

通過以（yǐ）上的實例分析我們可（kě）以得出結（jié）論，要想在數控機床上方（fāng）便地（dì）加工出梯形螺紋，關鍵是（shì）做好如下幾點：

1.合理選擇（zé）梯形螺紋的加工指令（lìng），通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值，這些值通常通過對梯形螺紋的（de）分（fèn）析計（jì）算獲得。

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，從而準確控製梯形螺紋的中徑值（zhí）。

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