數控車床上完美（měi）搞定（dìng）梯形螺紋（wén）加工

本文通過對（duì）梯形螺紋加工的工藝分析（xī）和（hé）加工方法的研討，探索出一套可以在數控車床上加工出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（xíng）螺紋課題是最（zuì）基本的實習課（kè）題，但在數控車床實習過程中，常常由於加工工藝方麵的（de）原因，卻很（hěn）少進行梯形螺紋的加（jiā）工練（liàn）習，甚至有（yǒu）人提出在數控車床上不（bú）能加工梯形（xíng）螺紋，顯然這種（zhǒng）提法是錯誤的。其（qí）實，隻要（yào）工藝分析合（hé）理，使用的加工指令得當，完全（quán）可以在數控車床上加工出合格（gé）的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形（xíng）螺紋的代號 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。左旋螺紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右旋則（zé）不用標注（zhù）。例如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（wén）在數控車床上的加工方法

直進法（fǎ）螺紋車刀X向間歇進給至牙深（shēn）處（如圖2a）。采（cǎi）用此種方法加工梯形（xíng）螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切削力和切（qiē）削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可（kě）能產生“紮刀”和“爆刀”現（xiàn）象。這種方法數控車床可（kě）采用指令G92來實現（xiàn），但是很顯（xiǎn）然，這種方法是（shì）不可取的。【金屬加工微（wēi）信，內（nèi）容不錯，值得關注（zhù）】

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給（gěi）至牙深處（如圖2b）。采用此種方法加工梯形螺紋（wén）時，螺紋車刀始終隻有一個側刃參加（jiā）切削，從而使排（pái）屑比較順利，刀尖（jiān）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采用G76指令（lìng）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（shēn）（如圖2c）。該方法類（lèi）同於斜進（jìn）法，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（gāi）方法先用切槽刀粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺紋車刀加（jiā）工螺紋兩側麵。這種方法（fǎ）的編程與加工在數控車床上較（jiào）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。綜（zōng）合測量用螺紋規測量，中徑的三針測量與單針測量（liàng）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表示工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

計算梯形螺紋尺寸並查表確定其公差

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定其公差（chà），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（dìng）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（cùn）M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定其公差（chà），則M=32.88–0.118 –0.453

2.編（biān）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（shè）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（luó）紋切削過程中采用沿牙型角方（fāng）向斜向進刀的方式，如圖（tú）2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可采用（yòng）如圖2c所示交錯螺紋切削方式，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（dù）。

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向刀具偏置（zhì）值

在梯形螺紋的（de）實際（jì）加工中，由於刀尖寬度並不等於槽（cáo）底寬，因此（cǐ）通過一次G76循環切削無（wú）法正確控製螺紋中徑等各項（xiàng）尺寸。為此可采用刀具Z向偏置後再次進行G76循環加工來解決（jué）以上問（wèn）題，為了提高加工效率，最好隻進行一次偏置（zhì）加工，因此必須精確計算Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法如圖5所示，計算如（rú）下（xià）：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向（xiàng）偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際（jì）加工時，在一次循環結束後（hòu），用（yòng）三針測量實測（cè）M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補（bǔ）償或磨耗存貯（zhù）器中設置Z向刀（dāo）偏量，再次用G76循環加（jiā）工就能一次性（xìng）精（jīng）確控製中徑等螺紋參數值。

三、結論

通過以上的實例分（fèn）析我們可以得出結論，要想在（zài）數控機床上方便地加工出（chū）梯形螺紋，關鍵是做好（hǎo）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（zhǐ）令（lìng）的參（cān）數值，這些值通常通過對梯（tī）形（xíng）螺紋的分析計算（suàn）獲得。

3.根據初（chū）步測量得出的中徑值，精確計算（suàn）出（chū）Z向刀具偏（piān）置（zhì）值，從而（ér）準確控製梯形螺紋的中（zhōng）徑值。

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