​數控車床（chuáng）上完美搞定梯形螺紋加工

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

在（zài）普通（tōng）車床的生產（chǎn）實習過程中，加工梯形螺紋課題（tí）是最基本的實習課題，但在數控車床實習過程中，常常由於加工工藝方麵（miàn）的（de）原因（yīn），卻（què）很少進行梯（tī）形螺紋（wén）的加工練習，甚至有人提出在數控車床上不能（néng）加工（gōng）梯形螺紋，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（zhǐ）令（lìng）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（jiā）工（gōng）的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號梯形螺紋的代號用字（zì）母“Tr”及公稱直徑（jìng）×螺（luó）距表示，單位均為mm。左旋螺紋（wén）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。

國標規定，公製梯形螺紋的牙型（xíng）角為30°。

2.梯形螺紋在數控（kòng）車床上的加工（gōng）方法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處（如圖2a）。采用此（cǐ）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（xiè）困（kùn）難，切削力和切削（xuē）熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆（bào）刀”現象。這種方法數控車床（chuáng）可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是不（bú）可取的。【金屬加工微信，內容不錯，值得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙（yá）深處（如圖2b）。采用此種方法加工梯形螺（luó）紋時，螺紋車刀始終隻有一個（gè）側刃參加切削，從（cóng）而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱（rè）情況有所改善，在車削中不易引起“紮刀（dāo）”現象（xiàng）。該方法（fǎ）在數（shù）控車床上可采用G76指令（lìng）來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙型角方向（xiàng）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（chē）床上采用G76指令來實現。

切槽（cáo）刀粗切槽法該（gāi）方（fāng）法先用切槽刀粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩側麵。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（xíng）螺紋的（de）測量分綜合測量、三針測（cè）量、和單針測量三種。綜合測量用螺紋規測量，中徑的三針測量與單針測量如圖3所示，計算如（rú）下：

M=d2+4.864dD-1.866P（dD表（biǎo）示（shì）測（cè）量用量針的直徑，P表示螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示（shì）工件實際測量外徑）

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二（èr）、梯形螺紋編程實（shí）例

計算（suàn）梯形螺（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（chá）表確定其公差，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（gù）d3=290–0.537；

牙頂（dǐng）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（liàng）中徑（jìng），則（zé）其測（cè）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（děng）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（dìng）螺紋高為3.5mm，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序（xù）在螺紋切削過程中采用沿牙型角方向斜（xié）向進刀的（de）方（fāng）式，如圖（tú）2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可采用（yòng）如圖2c所示交錯螺紋切削方式，G76編程如下所示：

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

K：螺紋（wén）牙型高度。

D：第一次進（jìn）給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采（cǎi）用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯（tī）形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬，因此通過一（yī）次G76循環切削無法正（zhèng）確（què）控製螺紋中徑等各項尺寸。為此可采用刀具Z向（xiàng）偏置後再次進行G76循環加工（gōng）來解決以上問題，為了提高加工效率，最好隻進行一次偏置（zhì）加工，因此（cǐ）必須（xū）精確計算Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法如圖5所示，計算如下：

設M實測（cè）- 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，在一次循環結束後，用三針測量（liàng）實測M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨耗存貯器（qì）中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一（yī）次性精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（shù）控機床上方便地加工出梯形螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加（jiā）工指令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值，這（zhè）些（xiē）值通常（cháng）通過對梯形（xíng）螺（luó）紋的分析計算（suàn）獲得。

3.根據初步測量得出的中（zhōng）徑值，精確計（jì）算出Z向刀具偏置（zhì）值，從而準確控製梯形螺紋的（de）中徑值。

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