數控車床上完美搞（gǎo）定梯形螺紋加工

本（běn）文通（tōng）過對梯形螺紋加工的（de）工（gōng）藝分（fèn）析和加工方法的研討，探索出一套可以在數控車床上加工出合格梯形螺紋的方法。

在普通車床的生（shēng）產實習過程中，加工梯形螺紋課題是最基本的實習課（kè）題，但（dàn）在數控車床實習過程（chéng）中，常常（cháng）由於加（jiā）工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形螺紋的加工練習，甚（shèn）至有人提出在數控車床上（shàng）不能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析合（hé）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）格的梯形螺紋。

一、梯（tī）形螺紋加工的工藝分（fèn）析

1.梯形螺（luó）紋的尺（chǐ）寸計算

梯形螺（luó）紋的代號 梯形螺紋的代（dài）號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右（yòu）旋則不用（yòng）標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯（tī）形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在（zài）數控車床上的加工方法

直進法螺紋車刀X向間（jiān）歇進給至牙深處（如圖2a）。采用此種（zhǒng）方法加（jiā）工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切削（xuē）力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進（jìn）刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法（fǎ）數控車床可采用（yòng）指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是不可取的。【金屬加工微信，內容不錯，值得關注（zhù）】

斜進（jìn）法螺紋車刀沿牙型角方（fāng）向斜向間歇進給至牙深處（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個側刃參加切削，從（cóng）而（ér）使排屑比較（jiào）順（shùn）利，刀尖的受力和（hé）受熱情況有所改善，在（zài）車削中不易引（yǐn）起“紮刀”現象。該方法在（zài）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間隙進給（gěi）至（zhì）牙深（如（rú）圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上（shàng）采用G76指令來實（shí）現。

切槽刀粗切槽法（fǎ）該方法（fǎ）先用切槽刀粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形（xíng）螺紋車刀加（jiā）工螺紋兩側麵。這種（zhǒng）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（cè）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表示測量用量針的直徑，P表示螺（luó）距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋（wén）編程實例

計算梯形螺紋（wén）尺寸並（bìng）查表（biǎo）確（què）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（dǐ）寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的測量棒測量（liàng）中徑，則（zé）其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確（què）定其公差，則M=32.88–0.118 –0.453

2.編寫（xiě）數控程（chéng）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0.5倍（bèi）螺距，牙型角為30°，最（zuì）小切（qiē）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（jiǎo）方向斜向進刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有（yǒu）時還可采用如（rú）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（dì）一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度（dù）。

P2：采用交錯螺（luó）紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在（zài）梯（tī）形螺紋的實際（jì）加工中，由（yóu）於（yú）刀尖（jiān）寬度並不等於槽底寬，因此通過一次G76循環切削無法正確控製螺（luó）紋中徑（jìng）等各項尺寸。為此可采用刀具Z向偏置後再次進（jìn）行G76循環加工來解決以上問題，為（wéi）了提（tí）高加工效率，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（lǐ）論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時，在一次循環結束後，用三針測量實（shí）測M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨耗存貯器中（zhōng）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（cuò），值得關（guān）注】

三、結論

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

1.合理選擇梯形螺（luó）紋的加工（gōng）指令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值，這些值通常通（tōng）過對梯形螺紋（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Z向刀具（jù）偏置值（zhí），從而準確控製梯形螺紋的中徑值。

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