數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本文通過（guò）對梯形螺紋加工的工藝分（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（chū）合格梯形螺紋的方法。

在普通車床的生產實習過程中，加工梯形螺紋課題是最基本的實習課題，但（dàn）在數（shù）控車床實習過程中，常常由於加工工（gōng）藝方麵的（de）原因，卻很少（shǎo）進行梯形螺紋的加工練習，甚至有人提出在數控車（chē）床上不能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析（xī）合（hé）理，使用的加工指令得當，完全可以在數控車床上加工出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯（tī）形螺紋的尺寸計算

梯形螺（luó）紋的代號（hào） 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（zuǒ）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（biāo）規定，公製梯形螺紋的牙（yá）型角（jiǎo）為30°。

2.梯形螺紋在數控車（chē）床上的加工方法

直進法螺紋車刀（dāo）X向間歇進給至牙（yá）深處（如（rú）圖2a）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺（luó）紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑（xiè）困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控車床（chuáng）可采用指令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（nèi）容不錯，值得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間（jiān）歇（xiē）進給至牙深處（如圖2b）。采（cǎi）用此種方法加（jiā）工梯形螺（luó）紋時，螺紋車刀始終隻有一個側刃參加切削，從而使排（pái）屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況有所改善，在車削中（zhōng）不易引（yǐn）起“紮刀”現象。該（gāi）方（fāng）法在數控（kòng）車（chē）床上可采用G76指令（lìng）來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙（yá）型角方向交錯間隙進給至（zhì）牙深（如圖2c）。該方法（fǎ）類同於斜進法，也可在數（shù）控車床上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽（cáo）法該方法先用切槽刀粗切出（chū）螺紋槽（（如圖（tú）2d），再用梯（tī）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實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測（cè）量分綜合測量、三針測量、和單（dān）針測量三（sān）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（zhēn）的（de）直徑，P表示螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示（shì）工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

計算梯形螺紋尺寸（cùn）並查表確定其公（gōng）差（chà）

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定（dìng）其公差，故（gù）d2=33–0.118 –0.453

牙（yá）高h3=0.5P+ ac=3.5；

小（xiǎo）徑d3=d-2 h3=29,查表確（què）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（yòng）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（qí）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（gōng）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）刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以（yǐ）上程序在螺紋切削過程中采用沿牙型（xíng）角方向斜向進刀的方（fāng）式，如（rú）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（rú）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（cì）進給（gěi）的背（bèi）吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用（yòng）交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯（tī）形螺紋的實際加（jiā）工中，由於刀（dāo）尖寬度（dù）並不等於槽底寬，因此通過一次G76循環切削無法正確控製（zhì）螺紋中徑等各項尺寸。為此可（kě）采用刀具Z向偏置後再次進行G76循（xún）環加工來解決以上問題（tí），為了提（tí）高加工效率，最好隻進行一次偏置加工，因此（cǐ）必須精確計算Z向（xiàng）的偏置量，Z向偏置（zhì）量的計（jì）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（cè）量實測M值，計（jì）算（suàn）出刀具（jù）Z向（xiàng）偏置量，然後（hòu）在刀長補償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數值。

三、結論

通過以上的（de）實例分析我們可以得出結（jié）論，要（yào）想在數控機床上方便地加工出梯形（xíng）螺紋，關鍵是做好如（rú）下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指（zhǐ）令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值，這些值（zhí）通常通過對梯形螺紋的分析計算（suàn）獲得。

3.根據初步測量得出的中徑值，精確計算出Z向（xiàng）刀具偏（piān）置值，從（cóng）而準確（què）控製梯形螺紋的中徑值。

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