數控車床上完（wán）美搞定梯形螺紋加工

在普通車床的生產實習過（guò）程中，加工梯（tī）形螺紋課題（tí）是最基本的實習課題，但在數控車床實習過程中（zhōng），常常由於加工工藝方麵的原因，卻很（hěn）少進行梯形（xíng）螺紋的加（jiā）工練習，甚至有人提出在數控車床上不能加工梯形螺紋，顯然這種（zhǒng）提法是錯誤的。其實，隻要工藝分（fèn）析合理，使用的加工指令得當，完全可以在數（shù）控車床上加工出合格的梯（tī）形螺紋。

一、梯（tī）形螺紋（wén）加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號 梯形螺紋的（de）代號用字母“Tr”及公稱直（zhí）徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺紋需在尺（chǐ）寸規格之後加注“LH”，右旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製（zhì）梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在（zài）數控車床上（shàng）的加工方（fāng）法

直（zhí）進法螺紋車刀X向間歇進給至（zhì）牙深處。采（cǎi）用此種方法（fǎ）加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切削力（lì）和切削熱增加，刀（dāo）尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方（fāng）法數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是不可（kě）取的。

斜進法螺紋車刀沿牙型角（jiǎo）方向斜向（xiàng）間歇進給至牙深處。采用此（cǐ）種方法加工梯形螺紋時，螺紋車（chē）刀始終隻有（yǒu）一個側刃參加切削，從而（ér）使排屑比較（jiào）順利，刀尖的受（shòu）力和受熱情況有所（suǒ）改善，在車削中（zhōng）不易引起“紮刀”現象。該方法在數控車床上（shàng）可采（cǎi）用G76指令來實現。交錯切（qiē）削法螺紋車刀沿牙型角（jiǎo）方向交錯間隙（xì）進給至牙深。該方法類同於斜進法（fǎ），也可在數（shù）控車床上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽刀粗切出螺紋槽，再用梯形螺紋車刀加（jiā）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（dān）針測量三種。綜（zōng）合測（cè）量用螺紋規測量，計算如下：

M=d2+4.864dD-1.866P （dD表（biǎo）示測（cè）量用量針的直徑，P表示螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表（biǎo）示工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

例：試用G76指令編寫加工程序。

計（jì）算（suàn）梯（tī）形（xíng）螺紋尺寸並查表確（què）定其公差

大徑d=360–0.375；

中（zhōng）徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定其公差，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（dìng）其公差，則M=32.88–0.118 –0.453

2.編寫（xiě）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（jù），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（luó）紋高為3.5mm，第一刀切深（shēn）為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削（xuē）過程中采（cǎi）用沿（yán）牙型角方向斜向進刀的方式，在FANUC-0i係統中，有時還可采用（yòng）交（jiāo）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：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角（jiǎo）度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向（xiàng）刀具偏置（zhì）值

在梯形螺紋的實際加工中（zhōng），由於刀尖寬度並不等於槽底寬，因（yīn）此通過一次G76循環（huán）切削無法正確控製（zhì）螺（luó）紋中徑等各項尺寸。為此可采（cǎi）用刀具Z向偏置後再（zài）次進行G76循環加工來解決以上問題，為了提高加工效率，最好隻進行一次偏置加（jiā）工，因（yīn）此必須精確（què）計算Z向的偏置量，Z向偏置（zhì）量的計算方法，計算如下：

設M實（shí）測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形O1O2CE為平行四邊形（xíng），則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三角形，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（jiā）工時，在一次循環結束後，用三針測量實測M值，計算出刀具（jù）Z向偏置量，然後（hòu）在刀長補償或磨耗存（cún）貯器中設置Z向刀偏量（liàng），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（shí）例分析我們（men）可以得出結論，要想在數控機床（chuáng）上方便地加工出梯形螺（luó）紋，關鍵是做好（hǎo）如（rú）下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指（zhǐ）令，通常選（xuǎn）G76指令。

2.準（zhǔn）確設定G76指令的參數值，這（zhè）些值通常通過（guò）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（jì）算出Z向刀（dāo）具偏置值，從而準確控製梯形（xíng）螺紋（wén）的中徑值。

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