​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本文（wén）通過對梯形螺紋加工的工藝分析（xī）和加工方法的研討，探索出一套可以（yǐ）在（zài）數控車床上加工出（chū）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（běn）的實習課題，但在（zài）數控（kòng）車床實習過（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，顯然這種（zhǒng）提法是錯誤的。其實，隻要（yào）工藝分析合理，使用的加工指令得當，完全可以在數控車床上加（jiā）工出（chū）合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺（luó）紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號梯（tī）形螺紋的代號用字母“Tr”及公（gōng）稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左旋（xuán）螺紋需在尺寸規格之後加注（zhù）“LH”，右旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等（děng）。

國標規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數（shù）控車床上的加工方法

直（zhí）進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處（如圖2a）。采用此種方（fāng）法加工（gōng）梯形螺紋時，螺紋車刀（dāo）的三麵都參加（jiā）切削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱（rè）增（zēng）加，刀尖磨（mó）損嚴重。當進刀（dāo）量過大時，還可能（néng）產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法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。【金屬加工（gōng）微信，內容（róng）不錯，值得關注（zhù）】

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給（gěi）至牙深處（如圖2b）。采用此種方法加（jiā）工梯形螺紋時，螺紋（wén）車刀始終隻有一個側刃參加切削，從而使（shǐ）排（pái）屑比較順利，刀尖的（de）受（shòu）力和受熱情況有所改善，在車（chē）削中（zhōng）不（bú）易引起“紮刀”現象。該方法在數控（kòng）車床上可采（cǎi）用G76指（zhǐ）令（lìng）來實現（xiàn）。交錯切削法螺紋車刀（dāo）沿牙型角方向交錯間（jiān）隙進給至牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方（fāng）法先用切槽刀粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺（luó）紋車刀加工螺紋兩側麵。這種方法的編（biān）程與加工在數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測量分綜合測量、三針測量、和單針測量三種（zhǒng）。綜合測量用螺紋規測量，中徑的三針測量（liàng）與單針（zhēn）測量（liàng）如（rú）圖3所示，計算如（rú）下：

M=d2+4.864dD-1.866P（dD表示測量用（yòng）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（wài）徑）

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二、梯形螺紋編程實例（lì）

計算梯形（xíng）螺（luó）紋尺寸（cùn）並查表確定（dìng）其公差

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定其公差，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（qí）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（de）測量棒測量中徑（jìng），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.編寫數控程序

O0308；

G98 ;

T0202；

M03 S400；

G00 X37.0 Z3.0；

G76 P020530 Q50 R0.08；（設定精（jīng）加工兩次，精（jīng）加工餘量為（wéi）0.16mm，倒角量等於0.5倍（bèi）螺距（jù），牙型角為30°，最（zuì）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0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

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

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（dù）。

P2：采用交錯螺（luó）紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形（xíng）螺（luó）紋的實際加工中，由於刀尖（jiān）寬（kuān）度（dù）並不等於槽底寬，因此（cǐ）通過一（yī）次G76循環切削無法正（zhèng）確控製螺紋中徑等各項尺寸。為此可采（cǎi）用刀具Z向偏置後再次進行G76循環加工來（lái）解決（jué）以上問題，為了提高加工效率，最好（hǎo）隻進行一次（cì）偏置加工，因此必須精確計（jì）算（suàn）Z向（xiàng）的（de）偏置量，Z向偏置量的計算方法如圖5所（suǒ）示，計算如（rú）下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向（xiàng）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（suàn）出刀具Z向偏置量（liàng），然（rán）後在刀長補償或磨（mó）耗存貯器中設置Z向刀偏量，再次用G76循（xún）環加（jiā）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（yǐ）上的實例分析我們可以得出結（jié）論，要想在數控機床上方便地加工出梯形螺紋（wén），關鍵是做好如下幾點（diǎn）：

1.合理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（zhí）通常通過對梯形螺（luó）紋的分析計（jì）算獲得。

3.根據初步測量得出的（de）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的中徑值（zhí）。

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