數（shù）控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本文通過對梯形（xíng）螺紋（wén）加工的工藝分（fèn）析和加工方法的研討，探索（suǒ）出一套可以在數控（kòng）車床上（shàng）加工出合格梯（tī）形螺紋的方法。

在（zài）普通車床的生產實（shí）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（chuáng）實習（xí）過程中，常（cháng）常由於加工工（gōng）藝（yì）方麵的原因，卻很少（shǎo）進（jìn）行梯形螺紋（wén）的加工練（liàn）習，甚至有人提出在數控車床上（shàng）不能加工梯（tī）形螺（luó）紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析合（hé）理，使用的加工指令得當，完全可以在數控車床上加（jiā）工出合格的梯形螺紋。

一（yī）、梯形螺紋加工（gōng）的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號 梯形螺紋（wén）的代號用字母“Tr”及（jí）公稱（chēng）直徑（jìng）×螺距表示（shì），單位均為mm。左旋（xuán）螺紋需在尺寸規（guī）格（gé）之（zhī）後加注“LH”，右旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定（dìng），公（gōng）製梯形（xíng）螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在（zài）數控車床（chuáng）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（jiā）工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參（cān）加切削，導致加工排屑困難，切削（xuē）力和切（qiē）削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過（guò）大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現（xiàn）象。這種方法數（shù）控（kòng）車床可采用指令G92來實現，但（dàn）是（shì）很顯然，這種方法是不可取的。【金屬（shǔ）加工微信，內容不錯，值得關注】

斜（xié）進法螺紋車刀沿（yán）牙型角方向斜向間歇進（jìn）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（rèn）參加切削（xuē），從而使排屑比較順利，刀（dāo）尖的受力和受熱情況有所改善，在車（chē）削中不易引起“紮刀”現（xiàn）象。該（gāi）方法在數控車床上（shàng）可采用G76指令來實現。交錯切削（xuē）法（fǎ）螺紋車刀沿牙型角方（fāng）向交錯間隙進給至牙深（如圖2c）。該方法類同於（yú）斜進法，也可在數（shù）控車床上（shàng）采用（yòng）G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法（fǎ）該方法先用切槽刀粗切出螺紋槽（（如圖2d），再（zài）用梯形螺紋車刀加工螺紋兩側麵。這種方法的編程與加工在數控車床上較難（nán）實（shí）現（xiàn）。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測量分（fèn）綜（zōng）合測量、三針測量、和單針測量三種。綜合（hé）測量用（yòng）螺紋規測量（liàng），中徑的三（sān）針測量（liàng）與單針（zhēn）測量如圖3所示，計算（suàn）如（rú）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、梯形螺紋編程實例

計算（suàn）梯形螺紋尺寸並查（chá）表確定其（qí）公差

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查（chá）表（biǎo）確定其公（gōng）差，故d2=33–0.118 –0.453

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑（jìng）d3=d-2 h3=29,查表確定其（qí）公差，故d3=290–0.537；

牙頂寬f=0.366P=2.196

牙底寬（kuān）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（cè）量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中（zhōng）徑（jìng）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（shēn）為0.05mm。）

G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0；（設定螺紋高為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（yán）牙型角方向斜向進刀的方式，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（biān）程如下所示：

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

K：螺紋（wén）牙型高度。

D：第（dì）一次進給（gěi）的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具偏（piān）置值（zhí）

在梯形螺紋的實（shí）際加工中，由於刀尖寬（kuān）度並不等於槽底（dǐ）寬，因此通過一次G76循環切削無法（fǎ）正確控（kòng）製螺紋中徑等各項尺寸。為此可采用刀具Z向（xiàng）偏（piān）置後再次進行G76循環加工來解決以（yǐ）上問題，為了提高加工效率，最好隻進行一（yī）次偏置加工，因此必須精確計算Z向的偏置（zhì）量，Z向偏置量的計算方法如圖5所示，計（jì）算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時，在一次循（xún）環結束後，用（yòng）三針測量實測M值，計算出（chū）刀具Z向（xiàng）偏置量，然後在（zài）刀長補償（cháng）或磨耗存貯器中設置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（cān）數值。【金屬加工微信，內容不錯，值得（dé）關注】

三、結論

通（tōng）過以上的實例分析我們可以得（dé）出結論，要想在（zài）數控機床上方便地加工出梯形螺紋，關鍵是做（zuò）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.準確設定G76指令的參數值，這些值通（tōng）常通過對梯形（xíng）螺紋（wén）的（de）分（fèn）析（xī）計算獲得。

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

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