​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

在普（pǔ）通車床（chuáng）的生產（chǎn）實習過程中，加工梯形螺紋課題是最基本（běn）的實習（xí）課題，但在數控車床（chuáng）實習過程中（zhōng），常常由於加工工藝（yì）方麵的原因，卻很少進行梯形（xíng）螺（luó）紋的加（jiā）工練習，甚至有人提出在數控車床（chuáng）上不能加工梯形螺紋，顯然這種提（tí）法是錯誤的。其實，隻要工（gōng）藝分析合理，使（shǐ）用的加工指令得當，完（wán）全可以在數控車床上加工出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工（gōng）的工藝（yì）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母“Tr”及公稱（chēng）直徑×螺距表（biǎo）示，單（dān）位均（jun1）為mm。左旋螺紋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（zhì）梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形（xíng）螺紋在（zài）數控車床上的加工方法（fǎ）

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的（de）三麵都（dōu）參加切削，導致加工排屑困難，切削力（lì）和切削（xuē）熱增加，刀尖磨（mó）損嚴（yán）重。當進刀量過大時，還（hái）可（kě）能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方（fāng）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（qǔ）的。

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向（xiàng）間歇進給至牙深處。采用此種方（fāng）法加工梯形螺紋時（shí），螺紋車刀始終隻有一個側刃參加切削，從而使排（pái）屑比（bǐ）較順利，刀尖的受力和受熱（rè）情況有所（suǒ）改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該方法在數（shù）控車床上可采用（yòng）G76指令來實現。交錯切削法螺紋（wén）車刀沿牙型角方向交錯間隙進（jìn）給至牙深。該方法類同於斜進法，也可在數控車床（chuáng）上（shàng）采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽（cáo）法該方法先用切槽刀粗切出螺（luó）紋槽，再用（yòng）梯形（xíng）螺紋車刀加（jiā）工螺紋兩側麵。這種方法的編程與加工（gōng）在（zài）數控車床上較難實現（xiàn）。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的（de）測量分綜合測（cè）量（liàng）、三針測量、和單針測量三種。綜合測（cè）量用（yòng）螺紋規（guī）測量，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（chù）d0表示（shì）工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

例：試用G76指令編寫加工程序。

計算（suàn）梯形螺紋尺寸（cùn）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（dìng）其公差，故（gù）d2=33–0.118–0.453

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小（xiǎo）徑d3=d-2 h3=29,查表確（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3.1mm的測量棒測量中徑，則（zé）其測量（liàng）尺寸（cùn）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（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，倒角量等於（yú）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0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以（yǐ）上程序在螺紋切削過程中采用（yòng）沿牙型角方向斜向進刀的方式，在FANUC-0i係統中，有時還可采用交（jiāo）錯螺紋切削方式，G76編（biān）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：第一次進給的背吃刀（dāo）量。

A：牙型角度。

P2：采用（yòng）交錯螺紋切（qiē）削

3.計算Z向刀具偏置值

在（zài）梯形（xíng）螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於（yú）槽底寬，因此通過一次（cì）G76循環切削無（wú）法正確控製（zhì）螺紋中徑等各項尺寸。為（wéi）此可（kě）采用（yòng）刀具Z向偏置後再次進行G76循環加（jiā）工來解決以上問題，為了提高加工效（xiào）率，最好隻進行一次偏置加工，因此必須精確計算Z向的偏置（zhì）量，Z向偏置量的計（jì）算方法，計（jì）算如下：

設（shè）M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形（xíng）O1O2CE為平行四邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三（sān）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（gōng）時，在（zài）一次循環結（jié）束後，用三針測量（liàng）實測M值，計算出刀具Z向偏置量，然後（hòu）在刀長補償或磨（mó）耗存貯器中（zhōng）設置Z向刀偏量，再（zài）次（cì）用G76循環加工就能一次性（xìng）精確控製中徑等螺紋參（cān）數值。

三、結論

通過以上的實例分析（xī）我們可以得出結論，要想在數控機床上方便地加工出（chū）梯形螺紋，關鍵（jiàn）是（shì）做（zuò）好如下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選（xuǎn）G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值（zhí），這些值通常通過對梯形螺（luó）紋（wén）的分析計算獲（huò）得。

3.根據初步測量得出的中徑值，精確計算出（chū）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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