​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

在普通車（chē）床的生產實習過程中，加工梯形（xíng）螺紋課題（tí）是（shì）最（zuì）基本的實習課（kè）題，但在數控車床實習過程（chéng）中，常常由於加工工藝方麵的原因，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床上不能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其（qí）實，隻要工藝分析合理，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（fèn）析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代（dài）號梯（tī）形螺紋的代號用（yòng）字母“Tr”及公稱直徑×螺（luó）距表示，單位（wèi）均為mm。左旋螺（luó）紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國（guó）標（biāo）規定，公（gōng）製梯（tī）形（xíng）螺紋的牙型角為30°。

2.梯（tī）形螺紋在數控車（chē）床上的加工方法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處。采用此種（zhǒng）方法加工梯形螺紋時，螺紋（wén）車刀的三麵都參加切削，導致加（jiā）工排（pái）屑困難，切削（xuē）力和切削（xuē）熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時（shí），還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這（zhè）種方法數（shù）控車（chē）床可采用指令G92來實（shí）現，但是很顯然，這種方法是不可取的。

斜進法螺紋車（chē）刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙深（shēn）處。采用此種（zhǒng）方法加工梯形螺（luó）紋時，螺紋車刀始終隻有一個側刃參（cān）加（jiā）切削，從（cóng）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（chuáng）上可采用G76指令來實現。交錯切（qiē）削法螺紋車刀（dāo）沿牙型角方向交錯間隙進給至（zhì）牙深。該方（fāng）法類同於斜進法，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粗切出螺紋槽（cáo），再用梯形螺紋車刀（dāo）加（jiā）工螺紋兩側（cè）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

梯形螺紋的測量分綜合測量、三針測量、和單針測量三種（zhǒng）。綜（zōng）合測量用螺紋規測量，計算如下：

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

A=（M+d0）/2（此處（chù）d0表示工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程（chéng）實例

例：試用G76指令編寫加工程序。

計算（suàn）梯形螺紋尺（chǐ）寸並查表確定其公差

大（dà）徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定（dìng）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（chá）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（zhōng）徑，則其（qí）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，精加工餘量為0.16mm，倒角量（liàng）等於0.5倍螺距，牙型角為30°，最小切深為（wéi）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牙型角方向斜向進刀的方式，在FANUC-0i係統中，有時還（hái）可采用（yòng）交錯螺紋切削方式，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：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向（xiàng）刀具偏置值

在梯形（xíng）螺（luó）紋的實際加工中，由於刀尖（jiān）寬（kuān）度並不等於槽底寬，因（yīn）此通過一次G76循環切削無法正確（què）控製螺紋中徑等（děng）各項尺寸。為此可采用刀具Z向偏置後再次進行G76循（xún）環加工來解決以上問題，為了提高（gāo）加工效（xiào）率，最好隻進行一次（cì）偏置加工（gōng），因此必須精確計算Z向的（de）偏置量，Z向偏置量的計算方法（fǎ），計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則（zé）AO1=δ/2

四邊（biān）形O1O2CE為平行四邊形，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

實際加工（gōng）時，在一次循環結束後，用三針（zhēn）測量實測M值，計算出刀具Z向偏置量，然（rán）後在刀長補償或磨耗存貯器（qì）中設置Z向刀（dāo）偏量，再次用G76循環加工就能一次性精確控製（zhì）中徑等螺紋參數值（zhí）。

三、結論

通過以上的實例分析（xī）我們可以得出結論（lùn），要想在數控機床上方便地加工出梯（tī）形螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值（zhí），這些值通常通過對梯（tī）形螺紋的分析（xī）計算獲（huò）得。

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

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