​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

　　

本文通過對梯形螺紋加工的工（gōng）藝分析和加工方法的研（yán）討，探索出一套（tào）可以在數控車床上加工出合格梯形螺（luó）紋的方法。

在普通車床的生產實習過程中，加工梯（tī）形螺紋課題是最基（jī）本的實習（xí）課題，但（dàn）在數控（kòng）車床實習過程（chéng）中，常常由於（yú）加工工藝方麵（miàn）的原因，卻（què）很少（shǎo）進行梯形螺紋的加（jiā）工練習，甚至有人（rén）提（tí）出在數控車床上不能加工梯（tī）形螺紋，顯然這種提法是錯誤的（de）。其實，隻要工（gōng）藝分析合理，使用的加工指令得當，完全可以在數控（kòng）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.梯形螺紋的尺（chǐ）寸計算

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

國標規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數（shù）控車床上（shàng）的加工方法

直進法螺紋（wén）車刀X向（xiàng）間歇進給至牙深處（如圖2a）。采用此種方法加（jiā）工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵（miàn）都參加切削，導致加工排屑困難，切削力和切削（xuē）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（bào）刀”現象。這（zhè）種方法數控車床可采用指令G92來實（shí）現，但是很顯然（rán），這種方法是不可取的。【金屬加工微信，內（nèi）容不錯，值得（dé）關注】

斜進法螺紋車刀（dāo）沿牙型角方（fāng）向斜向（xiàng）間歇進給至牙深處（如（rú）圖（tú）2b）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有（yǒu）一個側刃（rèn）參加切削，從而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況有（yǒu）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（kě）采（cǎi）用G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深（如圖2c）。該方法類（lèi）同於斜進法（fǎ），也可在數控車床上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽刀（dāo）粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺紋車（chē）刀加工螺紋（wén）兩側麵。這種方（fāng）法（fǎ）的編（biān）程與加工在數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測量分綜合測量、三針（zhēn）測量（liàng）、和單（dān）針測量三種。綜合測（cè）量用螺紋規測量（liàng），中徑的三針測量與單針（zhēn）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（liàng）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

大徑d=360–0.375；

中徑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（bàng）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（xù）

O0308；

G98 ;

T0202；

M03 S400；

G00 X37.0 Z3.0；

G76 P020530 Q50 R0.08；（設定（dìng）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（jiǎo）為（wéi）30°，最小切深為（wéi）0.05mm。）

G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0；（設定螺紋高（gāo）為3.5mm，第一刀切深（shēn）為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺（luó）紋切削過（guò）程中采用沿牙型（xíng）角方向斜向進刀的方式（shì），如圖2b所示。在FANUC-0i係統中（zhōng），有時還可（kě）采用如圖2c所示交錯（cuò）螺（luó）紋切削方（fāng）式（shì），G76編程（chéng）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：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋（wén）切削

3.計算Z向刀具偏置值（zhí）

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度（dù）並不等於槽底寬（kuān），因此通過一次G76循環切削無法正確控製螺紋中（zhōng）徑等各項尺寸。為（wéi）此可采用刀具Z向偏置後再次進行G76循環加工來（lái）解決以（yǐ）上問題，為（wéi）了提高（gāo）加工效率，最（zuì）好隻（zhī）進行一次偏置加（jiā）工，因（yīn）此必須精確計算Z向（xiàng）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向偏置量（liàng）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，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長（zhǎng）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（děng）螺紋參數值。【金屬加工（gōng）微信，內容不（bú）錯，值得關注】

 

三（sān）、結論

通（tōng）過以上的（de）實（shí）例分析我們可以得（dé）出結論，要想在數控機床上方（fāng）便地加工出梯形螺紋（wén），關鍵是做好如下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通常（cháng）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（tī）形螺紋（wén）的分析計算獲得。

3.根據初步測量得（dé）出的中徑值，精確計算出Z向刀具偏置值，從（cóng）而準確控製梯（tī）形螺紋的中徑值。

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