​數控（kòng）車床上完美搞定梯形螺紋（wén）加工

本文通過（guò）對梯形螺（luó）紋加工的（de）工藝分析和加工方法的研討，探索出（chū）一套可以在數控車床上加工出合格梯形（xíng）螺紋的方（fāng）法。

在普通車床的生產（chǎn）實習過程中，加工梯形螺紋課（kè）題是最（zuì）基本的實習課題，但在數控車床實（shí）習過（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的加工練習，甚至有人提出在數控車床上不能加工梯形螺紋，顯然（rán）這種（zhǒng）提法是（shì）錯誤的。其實，隻要工藝分析合理（lǐ），使用的加工指令得當（dāng），完全可以在數控車床上加工出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯（tī）形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號梯形螺紋的代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺紋需在尺寸（cùn）規格之後加注“LH”，右旋則（zé）不用標注。例（lì）如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標（biāo）規定，公製梯形（xíng）螺紋（wén）的牙型（xíng）角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床（chuáng）上的加工方法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙（yá）深處（如（rú）圖2a）。采（cǎi）用（yòng）此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車（chē）刀的三麵都參加切（qiē）削（xuē），導致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖（jiān）磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法（fǎ）數控（kòng）車（chē）床（chuáng）可采用指令G92來實現（xiàn），但是很顯然，這（zhè）種方法是不可（kě）取的。【金（jīn）屬（shǔ）加工微（wēi）信，內容不錯，值得關注】

斜（xié）進法螺紋車（chē）刀沿牙型角（jiǎo）方向斜向間歇進給至牙（yá）深處（如圖2b）。采用此種方（fāng）法加工梯形螺紋（wén）時，螺紋車刀始終隻有一（yī）個側刃參加切削，從而使排屑比（bǐ）較順利，刀尖的受力和受熱情況有所改善，在車削中不（bú）易引起“紮刀”現象。該方（fāng）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（dāo）沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深（如（rú）圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上（shàng）采用（yòng）G76指令來（lái）實現。

切槽（cáo）刀粗（cū）切槽法該方法先用切槽刀粗切出螺紋槽（（如（rú）圖2d），再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩側麵。這種（zhǒng）方法的編程與加工在數控車床上較難實（shí）現。

3.梯形（xíng）螺紋測量

梯形螺紋的測量分綜合測量、三（sān）針測量、和單針測量（liàng）三種。綜合測量用螺紋規測量（liàng），中徑的三針測量與單針測量如圖3所示，計算如下：

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

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外徑）

廣東CNC加工廠家

二、梯形（xíng）螺紋編（biān）程實例

計算梯形螺（luó）紋尺（chǐ）寸並查表確（què）定其公差

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確（què）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的測量棒測量（liàng）中徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根（gēn）據中徑公差確定其公差（chà），則M=32.88–0.118–0.453

2.編寫數控程序（xù）

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，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程（chéng）序在螺紋切削過（guò）程中采用沿牙型角方向斜向進刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可采用如圖2c所示交錯（cuò）螺紋切（qiē）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（yá）型高度。

D：第一（yī）次進給的背（bèi）吃刀量。

A：牙型角度（dù）。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬，因此（cǐ）通過（guò）一次G76循（xún）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（jiě）決以上（shàng）問題，為了提高加工效率，最（zuì）好隻進行一次偏置加工，因此必須（xū）精確計算Z向的偏置量（liàng），Z向偏置（zhì）量的計算方法（fǎ）如圖5所示，計（jì）算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時，在一次（cì）循環（huán）結束後，用三針（zhēn）測量實測M值，計算出刀（dāo）具Z向偏置量，然後在刀（dāo）長補償或磨耗存貯器（qì）中設置Z向刀（dāo）偏量，再次用G76循環加工（gōng）就能（néng）一次性精（jīng）確控製中徑等螺紋參數值

三、結論

通過以上的實例分析我們可以得出結論，要想在數控機床（chuáng）上方（fāng）便（biàn）地加工出梯形螺紋，關鍵是做好（hǎo）如下（xià）幾點：

1.合理選擇梯形螺（luó）紋的（de）加工指令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指（zhǐ）令的參數值，這些值通常通過對梯形（xíng）螺紋的分析計算獲得。

3.根據初步測量得出（chū）的中徑（jìng）值，精確計算出Z向刀（dāo）具偏置值，從（cóng）而準確控製梯（tī）形螺紋的中徑值。

金屬加工微信由創刊於1950年的《金屬加工》雜誌（zhì）（包括（kuò）冷加工和熱加工兩個半月刊）和金屬加工在線（xiàn）（mw1950.com）共同運營。匯聚了新聞、技術、產品、市場等內容。金屬加工通過雜誌、數字媒（méi）體、活動與服務四位一體，為行業提供（gòng）一流的信息服務（wù）和推廣服務。