​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

在普通車（chē）床的生產實（shí）習過程中，加工梯形螺（luó）紋課（kè）題是最（zuì）基本的實習課題，但在數控（kòng）車床實習過程（chéng）中，常常由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（tī）形螺紋，顯然這種提法是錯（cuò）誤的。其實，隻要工藝分析合理，使用的加工（gōng）指令（lìng）得當，完全可以在數控（kòng）車床上（shàng）加工出合格的（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

梯（tī）形螺紋的代號梯形螺紋的代號用字母“Tr”及公稱（chēng）直徑×螺距表示，單位均為mm。左（zuǒ）旋螺紋需在（zài）尺（chǐ）寸規（guī）格之後（hòu）加注“LH”，右（yòu）旋則不用標注（zhù）。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形螺紋（wén）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（luó）紋車刀X向間歇進給至牙深（shēn）處。采用此種方法加工（gōng）梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切（qiē）削力和（hé）切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現（xiàn）象。這種方法（fǎ）數控車床可采用（yòng）指令G92來（lái）實現，但是很（hěn）顯然，這種方法是不可取的。

斜進法螺紋車刀沿牙（yá）型（xíng）角（jiǎo）方向斜向間（jiān）歇進給至牙深處。采用此種方法加（jiā）工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有一個側刃（rèn）參加切削，從而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情（qíng）況有所改善，在車（chē）削（xuē）中（zhōng）不易引起“紮刀”現象。該方法在數控車床上可采用G76指令來實現。交錯切削法（fǎ）螺紋車刀沿（yán）牙型角方向交錯間隙進給至牙深。該方法類同（tóng）於斜進法，也可在（zài）數控車床上采用G76指令來實現。

切槽刀（dāo）粗（cū）切槽法該方法先用切槽刀粗切出螺紋槽，再用梯形螺紋車刀（dāo）加工螺紋兩側麵（miàn）。這種方法的編程與加工在數控車床上較難實現。

3.梯（tī）形螺紋測量（liàng）

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（liàng），計算如下：

M=d2+4.864dD-1.866P（dD表示測量（liàng）用量針（zhēn）的直徑，P表示螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件（jiàn）實際測量外（wài）徑）

二、梯形螺紋編程實例

例：試用G76指令編寫加工程序。

計（jì）算梯形螺紋尺寸（cùn）並查表確定其公（gōng）差

大徑（jìng）d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定其公差，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（jìng），則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定其（qí）公差，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（gōng）兩次，精加工餘量為0.16mm，倒角（jiǎo）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（shè）定（dìng）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（de）方式，在FANUC-0i係統中，有時（shí）還可采用（yòng）交錯螺紋切削（xuē）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（gěi）的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋（wén）切削

3.計算Z向（xiàng）刀具偏置值

在梯（tī）形（xíng）螺紋（wén）的實際加工中，由於刀尖寬度並（bìng）不等於槽底寬，因（yīn）此通過一次G76循（xún）環切削無法正確控製螺紋中（zhōng）徑等各項尺寸。為（wéi）此可（kě）采用刀具Z向偏置（zhì）後再次進行G76循環加工來（lái）解決（jué）以上問題，為（wéi）了提高加工（gōng）效率（lǜ），最好隻進行一次（cì）偏置加工，因此必須（xū）精（jīng）確計算Z向的偏置量（liàng），Z向偏置量的計算方法，計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形O1O2CE為平行四邊形，則（zé）ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三角形（xíng），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（yī）次循環結（jié）束後，用（yòng）三針測（cè）量實測M值，計算出刀具Z向偏（piān）置量，然後在刀長補償或磨耗存貯器中設置（zhì）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。

三、結論

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

1.合理選（xuǎn）擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指（zhǐ）令。

2.準確設定G76指令的參數值，這些值通（tōng）常（cháng）通過對梯形螺紋的分析計算獲得。

3.根（gēn）據初步測量得出的中徑值，精確計算出Z向刀（dāo）具偏置值，從而準確控製（zhì）梯形螺紋的中徑值。

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