數控車床上完（wán）美搞定梯形螺紋加工

在普通車床的生產實習（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（wén）的加工練習，甚至有人提出在數控車床上不能加（jiā）工梯形螺紋，顯然這種提法是（shì）錯誤的。其實，隻要工藝分析合理（lǐ），使用的加工指令得（dé）當，完全可以在數控車（chē）床上加工出合格的梯形螺紋。

一、梯（tī）形螺（luó）紋加（jiā）工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計（jì）算

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

國標規定，公（gōng）製梯形螺紋的牙型（xíng）角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加工方法

直進法螺（luó）紋（wén）車刀X向間歇進給至牙深（shēn）處。采用此種方法加工（gōng）梯形螺紋時，螺紋車刀（dāo）的三麵（miàn）都參加切削，導致（zhì）加工排屑（xiè）困（kùn）難，切削力和切削熱增加（jiā），刀尖磨（mó）損嚴（yán）重。當進刀量過（guò）大時（shí），還可能產生（shēng）“紮刀”和（hé）“爆刀”現象。這種方法數控車床可采用指令G92來實（shí）現，但是很顯然，這（zhè）種方法是不可取的。

斜進（jìn）法螺（luó）紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙深處（chù）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有（yǒu）一個側刃參加切削，從（cóng）而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況有（yǒu）所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該（gāi）方法在數控車（chē）床上可（kě）采用G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙型角方（fāng）向（xiàng）交錯間隙進給至牙深。該方法（fǎ）類同於斜進法，也可在數控（kòng）車床上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽刀粗切（qiē）出螺紋槽，再（zài）用梯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車床上較難實（shí）現。

3.梯（tī）形螺紋測量

梯形螺紋的測量分綜合測量、三（sān）針測（cè）量、和單針測量三種。綜合測（cè）量用（yòng）螺（luó）紋規（guī）測量，計算如（rú）下：

M=d2+4.864dD-1.866P （dD表示測量用量（liàng）針的直（zhí）徑，P表示螺距。）

A=（M+d0）/2（此（cǐ）處（chù）d0表示工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

例：試用G76指令（lìng）編寫加工程序。

計算梯形螺（luó）紋尺寸並查表確定其公（gōng）差

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查（chá）表（biǎo）確定其公差，故d2=33–0.118 –0.453

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑d3=d-2 h3=29,查表確定其公差，故d3=290–0.537；

牙頂寬f=0.366P=2.196

牙底（dǐ）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,根據中徑公差確定其公（gōng）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，倒角量等於0.5倍螺（luó）距，牙型角（jiǎo）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3.5mm，第一（yī）刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程（chéng）序在螺紋切削過程中采用沿牙型（xíng）角方向斜向（xiàng）進刀的方式，在FANUC-0i係統中，有時還可采用交錯螺紋切削方式，G76編程如下（xià）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（yá）型角度（dù）。

P2：采用（yòng）交錯（cuò）螺紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺（luó）紋的實際（jì）加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬，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（le）提高（gāo）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向的偏置量，Z向偏（piān）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（biān）形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等（děng）腰三角形，則EF=2EB=2AO2。

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（yòng）三（sān）針測量（liàng）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（qì）中設（shè）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（tōng）過（guò）以上的（de）實例分析我們可以得（dé）出結論，要想（xiǎng）在數控機床上方便地加工出梯形螺紋，關（guān）鍵是（shì）做好如（rú）下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參（cān）數值，這些值通常通過對梯形螺紋的分析（xī）計算獲得。

3.根據初步測量得出的中徑值，精確（què）計算出（chū）Z向刀具偏置（zhì）值，從而準確控製梯（tī）形（xíng）螺紋的中徑值。

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