數控車床（chuáng）上完美搞定梯形螺紋加工

在普通車床的生產實（shí）習（xí）過程中，加工梯形螺紋課題是最基（jī）本的實習課題（tí），但在數（shù）控車（chē）床實習過程中，常常由於加工工藝方麵（miàn）的原（yuán）因，卻很少進行梯形螺紋的加工練習，甚至有人提（tí）出在數控車床上不能加工梯形螺（luó）紋，顯然這種提法是錯（cuò）誤的（de）。其實，隻要工藝分析（xī）合理，使用的加工指令得當，完全可以在數控車（chē）床上加工（gōng）出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加（jiā）工的（de）工藝分析（xī）

1.梯形螺（luó）紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號 梯（tī）形（xíng）螺紋的代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均為（wéi）mm。左旋螺紋需在（zài）尺寸規格（gé）之後加（jiā）注“LH”，右旋（xuán）則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標（biāo）規定，公製梯形螺紋的（de）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（wén）車刀X向間歇進給至牙深處。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵（miàn）都參加切削，導致加工（gōng）排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴（yán）重。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀（dāo）”現象。這（zhè）種方法數控車床可采用指令（lìng）G92來實現，但（dàn）是很顯然，這種方法是不可取的。

斜進法螺紋車刀沿牙型角方（fāng）向斜向間歇進（jìn）給至牙深處。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有一個側刃參加切削，從（cóng）而使排屑比較順利，刀尖（jiān）的受力和（hé）受熱情況（kuàng）有（yǒu）所改善（shàn），在（zài）車削中不易（yì）引起“紮刀”現象。該方法在數控車床（chuáng）上可采用G76指（zhǐ）令來實現。交錯（cuò）切削法螺紋車刀沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上采用（yòng）G76指（zhǐ）令來（lái）實現。

切槽刀粗切（qiē）槽（cáo）法該方法先用切槽刀粗切出（chū）螺紋槽，再用梯（tī）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現。

3.梯形螺紋（wén）測量

梯形螺紋的測量分（fèn）綜（zōng）合測量、三針（zhēn）測量、和單針（zhēn）測量（liàng）三（sān）種。綜合測量用螺紋規測量，計算如（rú）下（xià）：

M=d2+4.864dD-1.866P （dD表示測量用（yòng）量（liàng）針的（de）直徑，P表示螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件（jiàn）實際測（cè）量外徑）

二、梯形螺紋編程實（shí）例

例：試用G76指令編寫加工程序（xù）。

計算梯（tī）形螺（luó）紋尺寸並查表確定其公差

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定其公差（chà），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（gù）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（jìng）公（gōng）差確定（dìng）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（yú）量為0.16mm，倒角量等於0.5倍（bèi）螺距，牙（yá）型角為30°，最小切（qiē）深為0.05mm。）

G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0；（設定螺紋高（gāo）為3.5mm，第一（yī）刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削（xuē）過程中采用沿牙（yá）型角（jiǎo）方向斜向進（jìn）刀的方式，在FANUC-0i係統中（zhōng），有時還可采用交錯螺紋（wén）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（yī）次進給的背吃刀（dāo）量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切（qiē）削

3.計算（suàn）Z向刀具（jù）偏置（zhì）值

在（zài）梯形螺紋的實（shí）際加工中，由於刀尖寬（kuān）度並不等（děng）於槽底寬，因此通過一次G76循環（huán）切削無法正確控製螺紋中徑等各項尺寸（cùn）。為此可采用刀具Z向偏置後再次進（jìn）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向偏置量的計算方法，計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊（biān）形O1O2CE為平行（háng）四（sì）邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三角（jiǎo）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，用三針測（cè）量實測M值（zhí），計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償（cháng）或磨耗存（cún）貯器中設置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（luó）紋參數值。

三、結論

通過以上的實例分析我們可以得出結（jié）論，要想在數控（kòng）機床（chuáng）上方便地加工出梯形螺紋，關鍵是（shì）做好（hǎo）如下（xià）幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通（tōng）常選G76指令。

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

3.根據初步測（cè）量得出的中徑值，精（jīng）確（què）計（jì）算出Z向刀具偏置值，從（cóng）而準確（què）控製梯形螺紋的中徑值。

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