​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藝分析和加工方法的研討，探索出一套可以（yǐ）在數控車床上加工出合格梯形螺紋的方法。

在普通車（chē）床的生產實習過程中，加工（gōng）梯形螺紋課題是最基本的實習課題，但在（zài）數控車床實習過（guò）程中，常（cháng）常由於加工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形螺紋的加工練習，甚至有人提出在（zài）數控車（chē）床（chuáng）上不（bú）能加工（gōng）梯形（xíng）螺紋，顯然這（zhè）種提法是錯誤的（de）。其實，隻要工藝分析合（hé）理，使用的加工指令得（dé）當，完全可以在數控（kòng）車床上加（jiā）工出合格的梯形螺（luó）紋。

 

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號 梯形螺紋的代號用字（zì）母“Tr”及（jí）公稱（chēng）直（zhí）徑×螺距表（biǎo）示，單位均為mm。左旋螺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。

國標規定，公（gōng）製梯形（xíng）螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在（zài）數（shù）控車床上的加工方法

直進法螺（luó）紋車刀X向（xiàng）間歇進給至牙深處（如圖（tú）2a）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車（chē）刀的三麵都參加（jiā）切削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀（dāo）量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控車床可采用指令G92來實現，但（dàn）是很顯然，這種方法是（shì）不可取（qǔ）的。【金（jīn）屬加工微信，內容不錯，值得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至（zhì）牙深處（如圖2b）。采用此種方法加工梯（tī）形螺紋時，螺紋車刀始終隻（zhī）有一個側刃參加切削，從而使排屑比較順利，刀尖的受力和（hé）受熱情況有所改善，在車削中不易引起“紮刀”現（xiàn）象。該方（fāng）法在數控車床上可采用G76指令來實現。交錯切削（xuē）法螺紋車刀沿牙型（xíng）角方向交錯間隙進給至牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在（zài）數控車床上采（cǎi）用（yòng）G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法先（xiān）用切槽刀粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯（tī）形（xíng）螺紋車刀加工螺紋兩側麵。這種（zhǒng）方法的（de）編（biān）程（chéng）與加工在（zài）數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測量分（fèn）綜合測量、三針測量、和單針（zhēn）測量三種（zhǒng）。綜合（hé）測量用螺紋規測量，中徑的三（sān）針測量與（yǔ）單針測量如圖3所示，計算如下：

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

A=（M+d0）/2（此處d0表示工（gōng）件實際測量外徑）

 

 


二、梯形螺紋編程實例

計算梯形螺紋尺（chǐ）寸並查表（biǎo）確定其公差（chà）

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表（biǎo）確定其公（gōng）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（chà），故d3=290–0.537；

牙（yá）頂寬（kuān）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（jiā）工餘量為0.16mm，倒角（jiǎo）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（dì）一（yī）刀切深（shēn）為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程（chéng）序（xù）在螺紋切（qiē）削過程中采用沿牙型角方向斜向進刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可采用如圖2c所（suǒ）示交錯螺紋切削方式，G76編程如（rú）下所示：

G76 X28.75 Z-40.0 K3500 D600 F6.0 A30.0 P2；

K：螺紋（wén）牙型高度。

D：第一次（cì）進（jìn）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向刀具偏置值（zhí）

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖（jiān）寬（kuān）度並不等於槽底寬，因此通過一次G76循（xún）環切削無法正確控製螺紋中徑等各項尺寸。為此可采用（yòng）刀（dāo）具Z向偏置後再次進行（háng）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工，因此必須（xū）精確計算Z向的偏（piān）置量，Z向偏置量的計算方法如圖5所示，計算如下：

設M實（shí）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，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨耗存貯器中設置Z向刀偏量，再次用G76循（xún）環加工就能一（yī）次性精（jīng）確控製中徑（jìng）等螺紋參（cān）數值。【金屬加（jiā）工微信，內容不錯，值得關注】

 

三、結論

通過以上的實例分析我們可以得出結論，要想在數控機床上方便地加工出梯形螺紋，關（guān）鍵是（shì）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（zhǐ）令的參數值，這（zhè）些（xiē）值通常通過（guò）對梯形螺紋的分（fèn）析計算（suàn）獲（huò）得（dé）。

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

金（jīn）屬（shǔ）加工微信由創（chuàng）刊於1950年（nián）的《金屬加工》雜誌（包（bāo）括冷加工和熱（rè）加工兩個半月刊）和金屬加工在線（mw1950.com）共同運營（yíng）。匯聚了新（xīn）聞、技術、產品（pǐn）、市場等內容。金（jīn）屬加工（gōng）通過雜誌、數字媒體、活（huó）動與服務四位一體，為（wéi）行業提供一流的信息服務和（hé）推廣服務。