​數控車床上完美搞定梯形螺（luó）紋加工

在普（pǔ）通（tōng）車床的生產實習過程中，加（jiā）工梯形螺紋課題是最基本的實習課題，但在數控車床實習過（guò）程中，常常由於加工工藝方麵的原（yuán）因，卻很少進行（háng）梯（tī）形螺紋的加工（gōng）練（liàn）習，甚至有人提出在數（shù）控車床上不能加工梯形螺（luó）紋，顯然這種提法是（shì）錯誤的。其實，隻（zhī）要（yào）工藝分析（xī）合理，使用的加工指令得當，完（wán）全可以（yǐ）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（wén）的尺寸計算

梯形螺（luó）紋的代號（hào）梯形螺紋的代號用字母“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”，右旋則不（bú）用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國（guó）標規定，公製梯形螺紋的牙（yá）型角為（wéi）30°。

2.梯形（xíng）螺紋在數控車床上的加工方（fāng）法

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

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙深（shēn）處。采（cǎi）用此種方法加工（gōng）梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有一個側（cè）刃參加切削，從而使排屑比（bǐ）較順利，刀尖（jiān）的受力和受熱情況有所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該方法在數控車（chē）床上可（kě）采用G76指（zhǐ）令來實現。交錯切削法螺紋車（chē）刀沿牙型角（jiǎo）方向交錯間隙進給至牙深。該方法類同於斜進法，也可在（zài）數控車床上采（cǎi）用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法（fǎ）該方（fāng）法先用切槽刀粗切（qiē）出（chū）螺紋槽，再用（yòng）梯形螺紋車刀加工（gōng）螺紋兩側麵。這種方法的編程與加工在（zài）數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測量分綜合測量（liàng）、三針測量、和單針測量三種。綜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（liàng）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

例：試用G76指令編寫加工程序。

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，故（gù）d2=33–0.118–0.453

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑d3=d-2 h3=29,查表（biǎo）確定其公差，故d3=290–0.537；

牙頂寬（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（cè）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（dìng）精加工兩次，精加工餘量為0.16mm，倒角（jiǎo）量等於0.5倍螺距，牙型角為30°，最小切（qiē）深（shēn）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（chéng）中采（cǎi）用沿牙（yá）型角方向斜向進刀的方式，在FANUC-0i係統中，有時還可采用交錯螺紋切削（xuē）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（gāo）度。

D：第一次進給的背吃刀（dāo）量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切（qiē）削

3.計（jì）算Z向刀具偏置值

在梯形（xíng）螺紋的實際加工（gōng）中，由（yóu）於刀尖寬度並不等於槽底（dǐ）寬，因此通過一次G76循環切削無法正確控製螺紋中徑等各項尺寸。為此可采用刀（dāo）具Z向偏置後（hòu）再次進行G76循環加工來解決以上（shàng）問題，為了提高加（jiā）工效率，最好隻（zhī）進行一次偏置加工，因此（cǐ）必須精確計算Z向的偏（piān）置量，Z向偏置量的計算方法，計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形（xíng）O1O2CE為平行（háng）四邊形（xíng），則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰（yāo）三角形（xíng），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，用三針測量實測M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補（bǔ）償或磨耗存貯器中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一次（cì）性精確控製中徑等（děng）螺紋參（cān）數值。

三、結（jié）論

通過以上的實例（lì）分析我們可以得出結（jié）論，要想在數控機床上方便地加工（gōng）出梯形螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理（lǐ）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（cān）數值，這些值通常通過對梯形（xíng）螺紋的分析計算獲得。

3.根據初步測量得出的中徑值，精確計（jì）算出Z向刀具（jù）偏置值，從（cóng）而準確控（kòng）製梯形螺紋的中徑值。

金屬加工微信由創（chuàng）刊於1950年的《金（jīn）屬加工》雜誌（包（bāo）括冷加（jiā）工和熱加工兩個半月刊）和金屬加（jiā）工在（zài）線（mw1950.com）共同運營（yíng）。匯（huì）聚了新聞、技術、產品、市場等內容。金屬加（jiā）工（gōng）通過雜誌、數字（zì）媒體、活動（dòng）與服務四位一體，為行業提供一流的信息服務和推廣（guǎng）服務。