數控車（chē）床上完美（měi）搞定梯（tī）形螺紋加工

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

在普通車床（chuáng）的（de）生產實習過程中，加工梯形螺（luó）紋課題是最基本的實習課題，但在數控車床實習（xí）過（guò）程中，常常由於加工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形螺紋（wén）的加工（gōng）練習（xí），甚至有人提出在數控車床（chuáng）上（shàng）不能加工梯形螺紋，顯然這種提（tí）法是錯（cuò）誤的（de）。其實，隻要（yào）工藝（yì）分析合理，使用的加工指令得當，完全（quán）可以在數控車床上加工出合（hé）格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋（wén）加工的工藝（yì）分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代（dài）號（hào） 梯形螺紋的代號（hào）用字母“Tr”及公稱（chēng）直（zhí）徑×螺距（jù）表示，單（dān）位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右旋則不用（yòng）標注（zhù）。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向間歇進給至牙深處（如圖2a）。采用此種方法加工梯（tī）形螺（luó）紋（wén）時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時（shí），還可能產生“紮刀”和“爆刀（dāo）”現象（xiàng）。這種方法數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯然（rán），這種方法是不可取的。【金屬加（jiā）工微信，內容不錯，值得（dé）關注】

斜進法螺紋車刀沿牙（yá）型角方向（xiàng）斜向間歇進給至牙深處（如圖2b）。采用此種方法加工梯形螺（luó）紋時，螺紋車（chē）刀始終隻有一個側刃參加（jiā）切削，從而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況有所（suǒ）改善，在（zài）車削（xuē）中不易（yì）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牙型角方向交錯間隙進給至牙深（如圖2c）。該方法類（lèi）同於斜進法，也可在數控車床上采用（yòng）G76指令來（lái）實現。

切槽刀粗切槽（cáo）法（fǎ）該方法先用切槽刀粗切出螺（luó）紋槽（（如圖2d），再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩側麵。這（zhè）種方法的編程與加工在數控車床上較難實現。

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（zhǒng）。綜合測量（liàng）用螺紋規測量，中徑的（de）三針測量與單針測量如圖3所（suǒ）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（shì）螺（luó）距（jù）。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外（wài）徑）

二、梯形螺紋編（biān）程（chéng）實（shí）例

計算梯形螺紋尺寸並查表確定（dìng）其公差

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定其公（gōng）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（gù）d3=290–0.537；

牙（yá）頂（dǐng）寬（kuān）f=0.366P=2.196

牙底寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用（yòng）3.1mm的測量棒測量中徑（jìng），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（jiǎo）量等於0.5倍螺距，牙（yá）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

以上程序在螺（luó）紋切削過程中采（cǎi）用沿牙型（xíng）角方向斜（xié）向進刀的方式（shì），如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可采用如圖2c所示交錯螺紋（wén）切削方式，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（yá）型高度（dù）。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切（qiē）削

3.計算Z向刀具偏置值

在（zài）梯（tī）形（xíng）螺紋的實際加工中（zhōng），由於刀（dāo）尖寬度並不等於槽底寬，因此通過一次G76循環切削無（wú）法正確控製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，Z向偏置量的計算（suàn）方法（fǎ）如圖5所示，計（jì）算如下：

設M實測（cè）- M理（lǐ）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，用三針測量實測M值（zhí），計算出（chū）刀具Z向偏（piān）置量，然後在刀長補（bǔ）償或磨耗存貯（zhù）器中（zhōng）設置（zhì）Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一次（cì）性精確控製中（zhōng）徑等螺紋參（cān）數值。【金屬加工微（wēi）信，內容（róng）不錯（cuò），值得關注】

三、結論

通過以上的（de）實例分析我們可（kě）以得出結論，要想在數控機床上方便地加工出梯形螺紋（wén），關鍵是做好如下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加（jiā）工指令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值，這些（xiē）值通常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值，精確計算出Z向刀具偏置值，從而（ér）準確控製梯形（xíng）螺紋的中徑值。

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