​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

　　

本文通過對梯形螺紋加工的工藝分析和加工方法的研討，探索出一（yī）套可以在（zài）數控（kòng）車（chē）床上加工出合格梯形螺紋的方（fāng）法。

在普通車床的生產實習過程中，加工梯形螺紋課題是最（zuì）基（jī）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的原因，卻很少進行梯形（xíng）螺紋的加工練（liàn）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（cuò）誤（wù）的。其實，隻要工藝分析合（hé）理，使用（yòng）的加工（gōng）指令得當，完全可以在數控車床上（shàng）加工出合格（gé）的梯形螺紋。

 

一、梯形螺紋加（jiā）工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋（wén）的代號 梯形螺紋的代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均為（wéi）mm。左旋螺（luó）紋需在尺寸（cùn）規格之後加注（zhù）“LH”，右旋則（zé）不（bú）用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上（shàng）的加工方法

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（gōng）梯（tī）形螺紋（wén）時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切削力和切（qiē）削熱增加，刀尖磨損嚴重（chóng）。當進刀量過大時，還可（kě）能產生“紮（zhā）刀”和“爆（bào）刀”現象。這種方法數控車床可采（cǎi）用指令G92來實現，但（dàn）是很顯然，這種方（fāng）法是不可取的。【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（fāng）向斜向（xiàng）間歇進給至牙深處（如圖2b）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有一（yī）個側刃參（cān）加切削，從而使排屑比較順利，刀（dāo）尖的受力和（hé）受熱（rè）情況有所改善，在車削中（zhōng）不易引起（qǐ）“紮刀”現象。該方法在數控車床上可（kě）采用G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙型（xíng）角方向交錯（cuò）間隙進給至牙深（如圖2c）。該（gāi）方法（fǎ）類同於斜進法，也可（kě）在數控車（chē）床上采用（yòng）G76指令來實（shí）現。

切槽刀粗切槽法該方法（fǎ）先用切槽刀粗切出（chū）螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩側麵。這（zhè）種方法（fǎ）的編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。綜合測量用螺紋規測量，中徑的三針（zhēn）測量與單針測量如圖3所示，計算如（rú）下：

M=d2+4.864dD-1.866P （dD表示測量用量針的直徑，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（shí）例

計算梯形螺紋尺寸（cùn）並查表（biǎo）確（què）定其公差

大徑d=360–0.375；

中徑（jìng）d2=d-0.5P=36-3=33,查表（biǎo）確（què）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（dìng）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，則其測量尺（chǐ）寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定其公差，則（zé）M=32.88–0.118 –0.453

2.編寫數（shù）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（wéi）3.5mm，第一（yī）刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過程中采用（yòng）沿牙型角方向斜向進刀（dāo）的方式，如圖2b所示（shì）。在FANUC-0i係統（tǒng）中，有（yǒu）時還可采用（yòng）如圖2c所示（shì）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（dù）。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙（yá）型角度。

P2：采（cǎi）用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具（jù）偏置值

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底（dǐ）寬（kuān），因此通過一次G76循環切削無（wú）法正確控製螺紋中徑等各項（xiàng）尺寸。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（yǐ）上問題，為了提高加（jiā）工效率，最好隻進行一次偏置加（jiā）工（gōng），因此必須精確計算Z向的偏置（zhì）量，Z向偏置（zhì）量的計算方法如圖5所示，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向偏（piān）置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

 

實際加（jiā）工時，在一次（cì）循環結束後，用三針測量實測M值，計算出刀具Z向偏置（zhì）量，然後在刀長（zhǎng）補（bǔ）償或磨耗存貯器中設（shè）置Z向（xiàng）刀偏量，再次（cì）用G76循環（huán）加工就（jiù）能（néng）一次性精確控製中徑等螺紋參數值。【金屬加工微信，內容不錯，值得關注】

 

三、結論

通過以（yǐ）上的實例分析我（wǒ）們可以得出結論，要想在數控機床上方便（biàn）地加工出梯形螺紋，關鍵是做（zuò）好如下（xià）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（cháng）通過（guò）對梯形螺紋的分（fèn）析計算獲得。

3.根據初步測量得出的中徑值，精確計算出Z向刀具偏置值，從而（ér）準確控製梯形螺紋的中徑值（zhí）。

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