數控車床上完美（měi）搞定梯形螺紋加工

在普通車床的生產實習過程（chéng）中（zhōng），加工梯形（xíng）螺紋課題是（shì）最基本的實習課題，但在數控車床實（shí）習過程中，常常由於加工工藝方麵的原因，卻（què）很少進行（háng）梯形（xíng）螺紋（wén）的加（jiā）工練習，甚至有人提出在數控車（chē）床（chuáng）上不能（néng）加工（gōng）梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析（xī）合（hé）理（lǐ），使用的加工指（zhǐ）令得當，完全可以在數（shù）控車床上加（jiā）工出合格的梯形（xíng）螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝（yì）分析

1.梯形螺紋的（de）尺寸計（jì）算

梯（tī）形螺紋的代號（hào） 梯形螺紋的代號用字母“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”，右旋則不用標（biāo）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.梯形螺紋在數控（kòng）車床上的加工方法

直進法（fǎ）螺紋（wén）車刀X向間歇進給至牙（yá）深處。采用此種方法加工梯形螺紋時（shí），螺紋車刀的三麵都參加（jiā）切削，導致加（jiā）工排屑困難（nán），切削力和切（qiē）削（xuē）熱增加，刀尖磨損（sǔn）嚴（yán）重。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現（xiàn）象。這（zhè）種方法數控（kòng）車床可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種（zhǒng）方法是不可取的（de）。

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜（xié）向間歇進給至牙深處。采用此種方法加工梯形螺紋（wén）時，螺紋（wén）車刀始終隻有一個側刃參加切削，從而使排屑比（bǐ）較順利，刀（dāo）尖的受力和受熱情況有所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該方法在數控車床上可采（cǎi）用G76指令來實（shí）現。交錯切削法螺（luó）紋車刀沿牙型角方向交錯間隙進給（gěi）至牙深（shēn）。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上采用G76指令來實（shí）現。

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

3.梯形螺紋（wén）測量（liàng）

梯形螺紋（wén）的測量分綜合測量、三針（zhēn）測量、和單針測量三（sān）種。綜（zōng）合測量用螺紋規測量，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（cǐ）處（chù）d0表示工件實際測量外徑）

二、梯形（xíng）螺紋編程實（shí）例

例：試用G76指令編寫加工（gōng）程序。

計算梯形螺紋尺寸並查表確定其（qí）公差

大徑d=360–0.375；

中（zhōng）徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表（biǎo）確定其公差，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，則其測量尺寸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（jiā）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（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方（fāng）向斜向進刀的方式，在FANUC-0i係（xì）統中，有時還可采用交錯螺紋切削方式，G76編程如下（xià）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。

P2：采（cǎi）用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具偏（piān）置值

在（zài）梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬，因此通過一次（cì）G76循環切削無法正確控製螺（luó）紋中徑等各項尺寸。為此可采用（yòng）刀具Z向偏置後再次（cì）進行G76循環加工來解決以上問題，為了提高加工效率，最好隻進行（háng）一次偏置加工，因此必（bì）須精（jīng）確計算Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法，計算（suàn）如下：

設（shè）M實測（cè）- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形（xíng）O1O2CE為平行四邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三（sān）角形，則EF=2EB=2AO2。

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量（liàng）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，計算出刀具Z向偏置量，然後（hòu）在刀長補償或（huò）磨耗存貯器中設置Z向刀偏（piān）量，再（zài）次用G76循環加工就能（néng）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（yǐ）得出結論，要想在數控機床上方便地加工出梯形螺紋，關鍵是（shì）做好如下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工（gōng）指令，通常選G76指令。

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

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

金屬加工微（wēi）信（xìn）由（yóu）創刊於1950年的《金（jīn）屬加（jiā）工》雜誌（包括（kuò）冷加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（jì）術、產（chǎn）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（wèi）一體，為行業提供一流的信息（xī）服務和推廣服務。