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（chéng）中，加工梯形螺紋課題是最基本的實習課題，但在數（shù）控車床實習過程（chéng）中，常常由（yóu）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，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻（zhī）要工藝分析合理，使（shǐ）用（yòng）的加工指令得當，完全可以在數控（kòng）車床上（shàng）加工出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋（wén）的尺寸計算

梯形螺紋的代號 梯（tī）形螺紋的代號用字母“Tr”及（jí）公稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺紋需（xū）在（zài）尺寸規（guī）格之後加注“LH”，右旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等（děng）。

國標規定（dìng），公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加工方法

直進法螺紋車刀X向間歇（xiē）進給至牙深處。采（cǎi）用此種方法加工（gōng）梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加（jiā）工排屑困難，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間歇進給至牙深處。采用此種方法加工（gōng）梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有一個側刃參加切削，從而使排屑（xiè）比較順利，刀尖的受力和（hé）受（shòu）熱情況有所改善，在車削中不易引（yǐn）起“紮刀”現象。該方法（fǎ）在數控（kòng）車床上可采用G76指令（lìng）來（lái）實現。交錯切（qiē）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，也可在數控車床上采用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（luó）紋槽（cáo），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（zài）數控車床上較（jiào）難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的（de）測量分（fèn）綜合測量、三針測量（liàng）、和（hé）單針測量三種（zhǒng）。綜合測量用螺紋規測量，計算如下：

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

A=（M+d0）/2（此處d0表（biǎo）示工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋（wén）編程實例（lì）

例：試用G76指令編寫加（jiā）工程序（xù）。

計算梯形（xíng）螺紋尺寸並（bìng）查表確定其公差

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表（biǎo）確定其公差，故d2=33–0.118 –0.453

牙（yá）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（cè）量棒測量中徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中（zhōng）徑公差確定其公（gōng）差，則M=32.88–0.118 –0.453

2.編寫（xiě）數控程序

O0308；

G98 ;

T0202；

M03 S400；

G00 X37.0 Z3.0；

G76 P020530 Q50 R0.08；（設定精加工（gōng）兩次，精加工餘量為0.16mm，倒角量等於0.5倍螺距，牙型角為（wéi）30°，最小切深為（wéi）0.05mm。）

G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0；（設定螺紋高為（wéi）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（yán）牙型角方向斜向進刀的方式，在FANUC-0i係統中，有（yǒu）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：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯（cuò）螺紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加（jiā）工中，由（yóu）於刀尖寬度（dù）並不等於槽底寬，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。為此可采用刀具Z向偏置（zhì）後再次進行G76循環加工來解決以上問（wèn）題，為了提高加工效（xiào）率（lǜ），最好隻進行一次偏置加工，因此（cǐ）必須精（jīng）確計算Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方（fāng）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（biān）形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三角形，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（jié）束後，用三針測量實測M值，計算出刀具（jù）Z向偏置（zhì）量，然後在（zài）刀長補償或磨耗存貯器中設置Z向刀偏量，再次用（yòng）G76循環加工就能一次性精（jīng）確（què）控製中徑等螺紋參數（shù）值。

三（sān）、結論

通過以上的實例分析我們可以得出（chū）結論，要想在數控機床上方便地加工出梯形螺紋，關（guān）鍵是做好如下幾點：

1.合理選擇梯（tī）形（xíng）螺紋的加工（gōng）指令，通常選G76指（zhǐ）令。

2.準確設定G76指令的參數值，這些值通常通過（guò）對梯形螺紋的分（fèn）析（xī）計算獲得。

3.根據初步測量（liàng）得出的中（zhōng）徑值，精確計算出（chū）Z向刀具偏置值，從而（ér）準確（què）控製梯（tī）形（xíng）螺紋的中徑值。

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