​數控車床上（shàng）完美搞定梯形螺紋加工（gōng）

在（zài）普通車床的生（shēng）產實習過（guò）程中（zhōng），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（gōng）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（chuáng）上（shàng）不能加工梯形（xíng）螺紋，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（quán）可以在數控車床上加工出合格（gé）的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋（wén）的尺寸計算

梯形螺紋的代號梯形螺紋的代號用字（zì）母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均為（wéi）mm。左旋螺紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右旋則不用標注。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（zài）數控車床上的加工方（fāng）法

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

斜進法（fǎ）螺紋車（chē）刀沿牙型角方向斜（xié）向間（jiān）歇進給至牙深（shēn）處。采用此種（zhǒng）方（fāng）法加工（gōng）梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有一個側刃（rèn）參加切削，從而使排屑比較順利，刀尖的受（shòu）力和受熱情況有所（suǒ）改善，在車削中不易引起“紮刀”現象（xiàng）。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（dāo）沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深。該方（fāng）法類同於斜進法，也可在數控車床（chuáng）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出螺紋槽，再用梯形螺紋車刀加工（gōng）螺紋兩側麵。這種（zhǒng）方法（fǎ）的編程與加（jiā）工在數控車床上較難實現（xiàn）。

3.梯形螺紋（wén）測量

梯形螺紋的測量分綜合測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測量用螺紋規測（cè）量，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（luó）距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

例：試（shì）用G76指令編寫加工程（chéng）序。

計算梯形（xíng）螺紋（wén）尺寸並查表確定其公差

大徑d=360–0.375；

中徑（jìng）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

牙底寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的測量（liàng）棒（bàng）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差，則M=32.88–0.118–0.453

2.編寫數（shù）控程序

O0308；

G98 ;

T0202；

M03 S400；

G00 X37.0 Z3.0；

G76 P020530 Q50 R0.08；（設定精加（jiā）工兩次，精加工餘量為（wéi）0.16mm，倒角量等於0.5倍螺距，牙型角為30°，最小切深為0.05mm。）

G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0；（設（shè）定螺紋高為3.5mm，第一刀切深為（wéi）0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過程中采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（cuò）螺紋切削方式，G76編程如下所示：

G76 X28.75 Z-40.0 K3500 D600 F6.0 A30.0 P2；

K：螺紋牙（yá）型高度。

D：第一次進（jìn）給的背吃刀量（liàng）。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計（jì）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（dù）並不等於槽底寬，因此通過一次G76循（xún）環（huán）切（qiē）削無法正確控製螺紋中徑等（děng）各項（xiàng）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（gōng）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（suàn）如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則（zé）AO1=δ/2

四邊形O1O2CE為平行（háng）四邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰（yāo）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，用三針測量實測M值，計算出刀具Z向偏（piān）置量，然後在刀長補償或磨耗存貯器中（zhōng）設置Z向刀偏（piān）量（liàng），再次用G76循環加（jiā）工就能一次性精確控製中（zhōng）徑等螺紋參數值（zhí）。

三、結（jié）論

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

1.合理選（xuǎn）擇（zé）梯（tī）形螺紋的加工指令，通常（cháng）選G76指令。

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

3.根據初步（bù）測量得出的（de）中徑值，精確計算出Z向刀具偏（piān）置值，從（cóng）而準（zhǔn）確控製梯形螺紋的中徑值（zhí）。

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