​數控（kòng）車床上完美搞定梯形螺紋加工

　　

本文通過對（duì）梯形（xíng）螺紋加（jiā）工的工藝分析和加工方法的（de）研討，探索（suǒ）出一套可（kě）以在數控車床上加工出合格梯形螺紋的方法。

在普通車床的（de）生產實習過程中，加工梯形螺紋課題是最基本的實習課題，但在數控車床實習過（guò）程中，常常（cháng）由於加（jiā）工工藝方麵（miàn）的原因，卻很少進行梯形螺紋的加工練習，甚至有人提出（chū）在數控車床上（shàng）不能加工梯形螺紋（wén），顯然這種提（tí）法是錯誤的。其（qí）實，隻要工藝分析合理，使用的加工指令（lìng）得當，完全可以在數控車床上加工出合（hé）格的（de）梯形螺紋。

 

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算（suàn）

梯形螺紋的代號 梯形螺紋的代號用字母“Tr”及公稱直（zhí）徑×螺距表示，單位均（jun1）為mm。左（zuǒ）旋螺紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右旋（xuán）則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形螺（luó）紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在（zài）數控車床上的加工方法

直（zhí）進法螺紋車刀X向間（jiān）歇進給（gěi）至牙深處（如圖2a）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車（chē）刀的三麵都參加切削，導致加工排（pái）屑困難，切（qiē）削力和切（qiē）削熱增加，刀尖磨損嚴重（chóng）。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和（hé）“爆刀”現（xiàn）象。這種方法數控車床可采用指（zhǐ）令G92來實現（xiàn），但是很顯然，這（zhè）種方法是不可取的。【金屬（shǔ）加工微信，內容不錯，值得關注】

斜進（jìn）法螺紋車刀沿牙型角方（fāng）向斜向間歇進給至牙深（shēn）處（如圖2b）。采用此（cǐ）種方法加工梯形螺紋時，螺紋（wén）車刀始終隻有一個側刃參加切削，從（cóng）而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況有所改善，在車削中不易引（yǐn）起“紮刀”現（xiàn）象。該方法在數控車床上可采用G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙型角方向交錯（cuò）間隙進給至牙深（shēn）（如圖2c）。該方法類同於（yú）斜進（jìn）法，也可（kě）在數控車床上采用G76指令（lìng）來實現（xiàn）。

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

3.梯形螺紋測（cè）量

梯（tī）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（guī）測量，中徑的三針測量與單針測量如圖3所示，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d0表示工件實際測量（liàng）外徑）

 

 


二、梯形螺紋編程實例

計算梯形螺紋（wén）尺寸（cùn）並查表（biǎo）確定其公差

大徑d=360–0.375；

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

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑d3=d-2 h3=29,查表確定其公差，故d3=290–0.537；

牙頂寬（kuān）f=0.366P=2.196

牙（yá）底（dǐ）寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的測量棒（bàng）測量中（zhōng）徑（jìng），則其測（cè）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（xiě）數控程序

O0308；

G98 ;

T0202；

M03 S400；

G00 X37.0 Z3.0；

G76 P020530 Q50 R0.08；（設定精加工兩次，精加工餘量為（wéi）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（luó）紋高為3.5mm，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上（shàng）程序（xù）在螺紋切削過（guò）程中采用沿牙型角方向斜向進刀的（de）方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可采用如圖2c所示交錯螺紋切削方式，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（dāo）量。

A：牙型角度（dù）。

P2：采用（yòng）交錯螺紋切削（xuē）

3.計算Z向刀具偏置值

在梯（tī）形螺紋的實際（jì）加工中，由於刀尖寬（kuān）度並不等於槽底寬，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（chǐ）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（piān）置量，Z向偏置量的計算方法如圖5所示，計算如下：

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（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，然後在刀長補償或磨耗存貯器（qì）中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能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（lùn）

通（tōng）過以上的實例分析我們可以得出結論，要想在數控機床上方便地加工出梯形（xíng）螺紋，關鍵是做好如下幾（jǐ）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，這些值通常通過對梯形螺紋的分析計算獲得。

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

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