數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

在普通車床的生產實習過程中（zhōng），加工梯（tī）形螺紋課題是最基本（běn）的（de）實（shí）習課題，但在（zài）數控（kòng）車（chē）床實習過程中，常常由於加（jiā）工（gōng）工藝方麵的原（yuán）因，卻（què）很少進行梯形螺紋的加工練習（xí），甚至有人提出在數控車床上不能加（jiā）工梯形螺紋（wén），顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析合理，使用的加工指令得當，完全可以在數（shù）控車床上加工出合（hé）格的梯形螺（luó）紋。

一、梯形螺紋加工的（de）工藝分析

1.梯形（xíng）螺紋的尺寸（cùn）計算

梯形（xíng）螺紋的代（dài）號 梯形螺紋的代號用字（zì）母（mǔ）“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位（wèi）均為mm。左旋螺（luó）紋需在尺寸（cùn）規格之後加（jiā）注“LH”，右旋則不（bú）用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等（děng）。

國標規定，公（gōng）製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形（xíng）螺紋在數控車床上的加工方（fāng）法（fǎ）

直進法螺紋車刀X向間（jiān）歇進給至牙深處。采用此種方法加工梯形（xíng）螺（luó）紋時，螺紋車刀的三麵都參（cān）加切削（xuē），導致加工排屑困難，切削力和切削（xuē）熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生“紮（zhā）刀”和“爆刀”現象。這種方法數控車床可采用指令（lìng）G92來實（shí）現，但是很顯然（rán），這種方法是不可取的。

斜（xié）進法螺紋車刀（dāo）沿牙型角（jiǎo）方向斜向間歇進給至牙深處。采用此種方（fāng）法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終（zhōng）隻有一（yī）個側刃參加切削，從而使（shǐ）排屑（xiè）比較順利，刀尖的受力和（hé）受熱情況有所改善，在車削中不易（yì）引起“紮刀”現象。該方法（fǎ）在數控車床上可采用G76指令來實現（xiàn）。交錯切削法螺紋車刀沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深。該方法類同於斜進（jìn）法（fǎ），也可在數控車床上采用G76指令來實（shí）現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽刀粗切出螺紋（wén）槽，再用梯形螺紋車刀（dāo）加（jiā）工螺紋兩側麵。這種方法的編程與加工在數控車床（chuáng）上較難實現。

3.梯（tī）形螺紋（wén）測量

梯形螺紋的測量分綜（zōng）合測量、三針測量、和單針測量三種（zhǒng）。綜合測量用螺紋規測量，計算如下：

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）

二、梯形（xíng）螺紋編程實（shí）例

例：試用G76指令編（biān）寫（xiě）加工程序。

計算梯形螺紋尺寸並查表確定其（qí）公差

大徑d=360–0.375；

中（zhōng）徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定（dìng）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,查表確定（dìng）其（qí）公差，故d3=290–0.537；

牙頂寬f=0.366P=2.196

牙底寬（kuān）W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用（yòng）3.1mm的測量棒（bàng）測量中徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據（jù）中徑公差確定其公差（chà），則（zé）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（jīng）加工兩次，精加工（gōng）餘量為0.16mm，倒角量等於0.5倍螺距，牙型角（jiǎo）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

以上程序在螺紋切削過程中采（cǎi）用沿牙型角方向斜向進刀的方式，在FANUC-0i係統中，有時還可采用交錯螺紋（wén）切（qiē）削方式（shì），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：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角（jiǎo）度。

P2：采（cǎi）用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀（dāo）具偏置值

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬（kuān）度並不等於槽底寬，因此通過一次G76循環切削無法正確控製螺（luó）紋中徑等各項尺寸。為此可采用刀（dāo）具Z向偏置後再次進行G76循環加工來解決以上問題，為了（le）提高加工效率，最好隻（zhī）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，計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形O1O2CE為平行四邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三（sān）角形，則（zé）EF=2EB=2AO2。

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際（jì）加工時，在一次（cì）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（huò）磨耗存貯器（qì）中設置（zhì）Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一次性精確（què）控製中徑等螺紋參數值。

三、結論

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

1.合（hé）理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準（zhǔn）確（què）設定G76指令的參（cān）數值，這些值通常通（tōng）過對梯形螺紋（wén）的分析計（jì）算獲得。

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

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