數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本文通過對梯形螺紋加工的工藝分析和加工方法的研討，探索（suǒ）出一套可以在數（shù）控車床上加（jiā）工出合格梯形螺紋的方法。

在普通車床的生產實習過程中，加工梯形螺紋課題是最基本的實習課題，但在數控（kòng）車床實習過程（chéng）中，常常由於加工（gōng）工（gōng）藝方麵（miàn）的原因，卻很少（shǎo）進行梯形螺（luó）紋的（de）加工練習，甚至有人提出在數控車床（chuáng）上不（bú）能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要（yào）工藝（yì）分（fèn）析合理，使用的加工指令得當，完全可以在數控車床上加工出合格的梯形螺（luó）紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺（luó）紋的代（dài）號 梯形螺紋的代號用字母“Tr”及（jí）公稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺（luó）紋（wén）需在尺寸規格之後加注“LH”，右旋則不用（yòng）標注。例如（rú）Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形（xíng）螺紋在數控車（chē）床上的加（jiā）工方法

直進法螺紋車刀X向間歇進（jìn）給至牙深處（如圖2a）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損（sǔn）嚴重。當（dāng）進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和（hé）“爆（bào）刀”現象。這種方法數控車床可采用指令G92來（lái）實現，但是很顯然，這種方法是不可取的（de）。【金屬（shǔ）加工微信，內容不錯（cuò），值得關（guān）注】

斜進法螺（luó）紋車刀沿牙型角（jiǎo）方向斜向間歇進給至牙深處（如圖2b）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有一個（gè）側刃參加切削，從（cóng）而（ér）使排屑比較（jiào）順利，刀尖的受力和受熱情況有所（suǒ）改善，在車削中不易引起“紮（zhā）刀”現象（xiàng）。該方法在數控車床上可采用G76指（zhǐ）令來實現（xiàn）。交錯切（qiē）削法螺紋車刀沿牙型（xíng）角方向交錯間隙進給至牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在數控車床（chuáng）上采用G76指（zhǐ）令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切（qiē）槽刀（dāo）粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺（luó）紋車（chē）刀加工（gōng）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.梯形螺紋測量（liàng）

梯形（xíng）螺紋的（de）測量分綜合測量、三（sān）針測量、和單針測量三種。綜合測量用螺紋規（guī）測量，中徑的三針（zhēn）測量與單針測量如圖3所示，計（jì）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）

二、梯形螺紋（wén）編程實例（lì）

計算梯形螺紋尺寸並查表（biǎo）確定（dìng）其公（gōng）差（chà）

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定其公（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（chá）表確（què）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（yòng）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,根據（jù）中徑公差確定其公差，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（jiā）工（gōng）兩次，精（jīng）加（jiā）工餘量（liàng）為0.16mm，倒角量等於0.5倍螺距，牙型角為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

以上程序在螺紋切削過程中采用沿牙型角方向斜向進刀的方（fāng）式，如圖2b所示（shì）。在FANUC-0i係統中，有時還可采用如圖2c所（suǒ）示交錯螺紋切削（xuē）方式，G76編程如下所示：

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

K：螺（luó）紋牙型高度。

D：第（dì）一次進給的背吃刀量。

A：牙（yá）型角度。

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（yú）刀尖寬度並不等（děng）於槽底寬，因（yīn）此通過一次G76循環切削無法正確控（kòng）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）決以上問題，為了提高加（jiā）工效率，最好隻進行（háng）一次偏（piān）置加（jiā）工，因（yīn）此必須精確計算Z向的偏置量，Z向偏（piān）置量的計算方法如（rú）圖5所示（shì），計算如下：

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，在一次循（xún）環結束（shù）後，用三針測量實測M值，計算（suàn）出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨耗存貯器中設置Z向刀偏量（liàng），再次（cì）用G76循環加工就能一次性精確控製中徑等螺紋（wén）參數值。【金屬（shǔ）加工微信，內容不錯，值得關注】

三、結論（lùn）

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

1.合理（lǐ）選擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值，這些值通（tōng）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，精確計算出Z向刀具偏置值，從而準確控製梯形螺紋（wén）的中徑值。

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