數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

在（zài）普通（tōng）車床（chuáng）的生產實（shí）習過程中，加工梯形螺紋課題是最基（jī）本的（de）實習（xí）課題，但（dàn）在數控車床實習過程中，常常由於加工工藝方麵的（de）原因，卻很少進行（háng）梯形螺（luó）紋的加工（gōng）練習，甚（shèn）至有人提出在數控車床上不能加工梯（tī）形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻（zhī）要工藝分析合（hé）理，使用（yòng）的加工指令得當，完全（quán）可（kě）以在數控車床上加工出合格（gé）的梯形螺紋。

一、梯形（xíng）螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺（luó）紋的尺寸計算（suàn）

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。左旋螺紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右旋則不用（yòng）標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標（biāo）規定，公製梯形（xíng）螺紋的牙型角（jiǎo）為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加工方法

直進法螺（luó）紋車刀X向間歇進給至牙（yá）深處。采用此種方法（fǎ）加工梯形螺紋（wén）時，螺紋車刀的（de）三麵都參（cān）加切削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可（kě）能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法（fǎ）數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是不可取的。

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向（xiàng）間歇進（jìn）給至牙深處。采（cǎi）用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻（zhī）有一個側刃參加切削，從而使排屑比（bǐ）較順（shùn）利，刀尖的受（shòu）力和受熱情（qíng）況有（yǒu）所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該（gāi）方法在數控車床上可采用G76指令來（lái）實現。交錯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（kě）在數控車床上采用G76指（zhǐ）令來實現。

切槽（cáo）刀粗（cū）切槽法該方法先用切槽刀粗切出螺紋槽，再用梯形螺紋車（chē）刀加工螺紋兩側麵。這種方法的編程與加工（gōng）在數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測（cè）量（liàng）分（fèn）綜合（hé）測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測量用螺紋規測量（liàng），計算如下：

M=d2+4.864dD-1.866P （dD表示測量用量針（zhēn）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（xíng）螺紋編程實例

例：試用G76指令編（biān）寫加工程序。

計算梯形螺紋尺寸並查表確定其公差

大徑d=360–0.375；

中（zhōng）徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定（dìng）其公差，故（gù）d2=33–0.118 –0.453

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑d3=d-2 h3=29,查表（biǎo）確定其公差，故d3=290–0.537；

牙頂寬f=0.366P=2.196

牙底（dǐ）寬（kuān）W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的測量棒測量中徑，則（zé）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（zé）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（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；（設定螺紋高為3.5mm，第一刀切深為（wéi）0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以（yǐ）上程序在螺（luó）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（zhōng），有時還可采用交錯螺紋切削方式，G76編程如下所示：

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

K：螺紋牙型高度。

D：第一次進給的（de）背吃刀量。

A：牙型角度（dù）。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀（dāo）具偏置值

在梯形螺紋的實際加（jiā）工中，由於刀尖寬度並不等於槽底（dǐ）寬，因此通過一次G76循（xún）環（huán）切削無法正確控製螺紋中（zhōng）徑等各項尺寸。為此可采用刀具Z向（xiàng）偏置後再次進行G76循環（huán）加（jiā）工來（lái）解決以上問題，為了提高加工效率，最（zuì）好隻進行一次偏置加工，因此必須精（jīng）確計算（suàn）Z向的（de）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

四邊形O1O2CE為平行四邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為（wéi）等腰三角形，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，用三針測量實測M值，計算出刀（dāo）具Z向偏置量，然（rán）後在刀長補償或磨耗存貯器中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一（yī）次（cì）性精確控（kòng）製（zhì）中（zhōng）徑等螺紋參數值。

三、結（jié）論

通（tōng）過以上的實例分析我們可以（yǐ）得（dé）出（chū）結（jié）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.合理選擇梯（tī）形螺紋的加（jiā）工（gōng）指令，通（tōng）常選G76指令。

2.準確設定G76指令的（de）參數值，這些值通常通過對（duì）梯形螺紋的分析計算獲（huò）得。

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

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