​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

在普通車床的生產實習過程中，加（jiā）工梯形螺紋課題是最基本的實（shí）習課題，但在（zài）數控車床實習過（guò）程中，常常由於加工工藝方（fāng）麵的原因（yīn），卻很少進行梯形螺紋的加工練習，甚至有人提出在（zài）數控（kòng）車床上不能（néng）加（jiā）工梯形螺紋，顯然（rán）這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析合理，使用（yòng）的加工指令得當，完全可（kě）以在數控車床上加工出合格的梯形（xíng）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（luó）紋的代號梯形螺（luó）紋的代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示（shì），單位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右旋則不用標（biāo）注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標（biāo）規定，公製梯形螺（luó）紋的牙型角為30°。

2.梯形（xíng）螺紋在數控車（chē）床上（shàng）的加工方（fāng）法

直進法螺紋車（chē）刀X向間歇進給至牙深處。采用此種方法加工梯形螺紋（wén）時，螺紋車（chē）刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困（kùn）難，切削力和切（qiē）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“爆刀”現象。這種方法數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯（xiǎn）然，這種方（fāng）法是不可取的。

斜（xié）進法螺紋車刀沿牙型（xíng）角方向斜向間（jiān）歇進給至牙深處。采用此種方（fāng）法加工（gōng）梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有（yǒu）一個側刃參加切削，從而（ér）使排屑比較順利，刀（dāo）尖的（de）受力和受熱情（qíng）況有所改善，在車削（xuē）中不易引起“紮刀”現象。該方法在數控車（chē）床上可采用G76指令來實現（xiàn）。交錯切削法螺紋車刀沿（yán）牙（yá）型角方（fāng）向交錯間隙進（jìn）給至牙深。該方法類同於斜進法，也可在數（shù）控車床（chuáng）上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽（cáo）法該方法先用切（qiē）槽刀粗切出螺紋槽，再用梯形螺紋車刀加工螺紋（wén）兩側麵。這種方法的編程與加工在數控車床上較難實（shí）現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測量分綜合測（cè）量、三針測量、和單針測量三種。綜合測量用（yòng）螺紋（wén）規測量，計算如下：

M=d2+4.864dD-1.866P（dD表示測（cè）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、梯形螺紋編程實例（lì）

例：試用G76指令編寫加工程序。

計算梯形螺紋（wén）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,查表確定其公差（chà），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的測量棒測量中徑，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（chà），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；（設定精加工兩次，精加工餘量為0.16mm，倒角量等於（yú）0.5倍（bèi）螺距（jù），牙型角為30°，最小切（qiē）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（xié）向進刀的方（fāng）式（shì），在FANUC-0i係統（tǒng）中，有時（shí）還可采用交錯螺（luó）紋切削方式，G76編程如下所（suǒ）示：

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

K：螺紋（wén）牙型（xíng）高（gāo）度。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型（xíng）角度。

P2：采用交錯螺紋（wén）切（qiē）削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加工（gōng）中，由於刀尖（jiān）寬度（dù）並不（bú）等於槽底寬，因此通過一次G76循環切削無法正確控製螺紋中徑等各項尺寸（cùn）。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（gāo）加工效率，最好隻進行一次偏置加工，因（yīn）此（cǐ）必須精確（què）計算Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法，計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則（zé）AO1=δ/2

四（sì）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（xún）環結束後（hòu），用三針測量實測M值，計算出刀具Z向偏（piān）置量（liàng），然後在刀長補（bǔ）償或磨耗存貯器中（zhōng）設置Z向刀偏量，再次（cì）用G76循環加工就（jiù）能一次性精確控製中徑（jìng）等螺紋參數值。

三、結論

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（shàng）方便地加工出梯形（xíng）螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理（lǐ）選擇梯形螺（luó）紋的加工指令，通常選G76指令（lìng）。

2.準（zhǔn）確設定G76指令的參數值，這些值通常通過對梯形螺紋的分析計算（suàn）獲得。

3.根據初（chū）步測量得出的中徑值，精確計算出Z向刀具偏置值（zhí），從而準確控製梯形（xíng）螺（luó）紋的中徑值。

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