數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本文通過（guò）對梯形螺紋加（jiā）工的工（gōng）藝分析和加工方法的研討，探索（suǒ）出一套可以在數控車床上加工出（chū）合（hé）格梯形螺紋的方法。

在普通車（chē）床（chuáng）的生產實習過程中（zhōng），加工梯形螺紋課題是最基本的實習課題，但（dàn）在數控車床實習（xí）過程（chéng）中，常常由於加工（gōng）工藝（yì）方麵的原因（yīn），卻很少進行梯形螺紋的加工練（liàn）習，甚至有人提出在數控車床上不能加（jiā）工梯形（xíng）螺（luó）紋，顯然這種提法是錯誤的。其（qí）實，隻要工藝分析合理（lǐ），使用的加工指令得當，完全可（kě）以在數控車床上加工出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋（wén）加工的工（gōng）藝分（fèn）析

1.梯形螺紋（wén）的尺寸計算

梯形螺紋的代（dài）號 梯形（xíng）螺紋的代號用字母“Tr”及公稱（chēng）直徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規（guī）格之後加注“LH”，右旋則（zé）不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國（guó）標規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數（shù）控車床上的加工方法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至（zhì）牙深處（chù）（如圖2a）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排（pái）屑困難，切削力（lì）和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀（dāo）量過大時，還可能產生（shēng）“紮刀”和“爆（bào）刀”現象。這種方法數控車床可（kě）采用指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是不可取（qǔ）的。【金屬加工微信，內容不錯，值（zhí）得關注（zhù）】

斜進法螺紋車（chē）刀沿牙（yá）型角方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（luó）紋車刀始終隻有一個側刃參加切削，從而使排屑比較順利，刀尖（jiān）的受力和受熱情況有所改善，在車削中不易引起（qǐ）“紮刀”現象（xiàng）。該方法在數控車床（chuáng）上可采用G76指令來實現。交（jiāo）錯切削法螺紋車刀沿牙型角方向交錯間隙進（jìn）給至牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進（jìn）法，也可在數控車床上采（cǎi）用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用（yòng）切槽刀粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺紋車（chē）刀加工螺（luó）紋兩側麵。這種方法的編程與加工在（zài）數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測（cè）量

梯形螺紋的測量（liàng）分綜合測量（liàng）、三針測量、和單（dān）針測量三種。綜合測量用螺紋規測（cè）量，中徑的（de）三針測（cè）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表示螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外徑）

二、梯形（xíng）螺紋編程實例

計算梯形螺紋尺寸（cùn）並查表確定其公差

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表（biǎo）確（què）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（dǐ）寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的測（cè）量棒測（cè）量中（zhōng）徑，則其測（cè）量尺（chǐ）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30°，最小切深為0.05mm。）

G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0；（設定螺紋高為3.5mm，第一（yī）刀（dāo）切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序（xù）在（zài）螺紋切削過程中采用沿牙型角方向斜向進刀（dāo）的方（fāng）式（shì），如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可采（cǎi）用如圖2c所示交錯螺（luó）紋切削方式，G76編程如下所示（shì）：

G76 X28.75 Z-40.0 K3500 D600 F6.0 A30.0 P2；

K：螺紋（wén）牙型高度。

D：第一次（cì）進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算（suàn）Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的（de）實際加（jiā）工（gōng）中，由於刀尖寬度並不等於槽（cáo）底寬，因此通過一（yī）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向偏置後再次進行G76循環加工來解決以上問題，為了（le）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理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向（xiàng）偏（piān）置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時，在一（yī）次循環結束後，用三針測量實測M值，計算出（chū）刀具Z向偏置量，然（rán）後在刀（dāo）長補（bǔ）償或磨耗存貯器中設置Z向刀（dāo）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，要想在數控機床上方便地加工出梯（tī）形螺紋，關（guān）鍵是做好如下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋（wén）的加工指令，通常選G76指令。

2.準確設（shè）定G76指令的參數值，這些（xiē）值通常通過對梯形螺紋（wén）的分析計算獲得。

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

金屬加工微信由創刊於（yú）1950年的《金屬加工（gōng）》雜誌（包括（kuò）冷加（jiā）工和熱加工兩個半月刊）和金屬加工在線（mw1950.com）共同運營。匯聚了新聞、技術、產品、市場（chǎng）等內容。金屬加工通過雜誌、數字媒體、活動與服務四位一體，為行業（yè）提供一流的（de）信息服務和推廣服務。