數控車床上（shàng）完美（měi）搞定梯形螺紋加工

本文通過對（duì）梯形螺紋加工的工藝分（fèn）析和加工方法的研討，探索出一套可以在數控車床上加工（gōng）出合格梯形螺紋的方法。

在（zài）普通車床（chuáng）的生（shēng）產實習（xí）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程（chéng）中，常常由（yóu）於加工工藝方麵（miàn）的原因（yīn），卻很（hěn）少（shǎo）進行梯形螺紋的加工（gōng）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。其實，隻要工藝分析合理（lǐ），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（luó）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（xū）在尺寸規格之（zhī）後加注“LH”，右旋則（zé）不用標注。例（lì）如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯（tī）形螺紋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）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的（de）三麵都參加切削，導致加（jiā）工排屑困（kùn）難，切削力和切削熱增（zēng）加，刀（dāo）尖（jiān）磨損（sǔn）嚴重。當進（jìn）刀（dāo）量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀（dāo）”現象。這種方法數控車床（chuáng）可采用指令G92來（lái）實現，但是很顯然，這種方法是不可取的（de）。【金屬加工微信，內容不錯，值得關注（zhù）】

斜進法螺紋車刀沿（yán）牙型角方向斜向間歇進給至牙深處（如圖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（cè）刃參加切削，從而（ér）使（shǐ）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（bú）易引起“紮刀”現象（xiàng）。該方法在數（shù）控（kòng）車床上（shàng）可采用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（rú）圖2c）。該方法類（lèi）同於斜進法，也可在數控車床上采用G76指令來實現。

切（qiē）槽刀（dāo）粗切槽法該方法先用切槽刀粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺紋（wén）車刀加工螺紋兩側麵。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（wén）的測量分綜合測量、三針測量（liàng）、和單針測量三種。綜合測量用螺紋規（guī）測量，中（zhōng）徑的（de）三針測量與單針測量如圖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表示工件實（shí）際測量外徑）

二、梯形螺（luó）紋編程實例

計（jì）算梯形螺紋尺寸並查表確定其公（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（gāo）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（bàng）測量（liàng）中徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公（gōng）差確定其（qí）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（luó）紋高為3.5mm，第一刀（dāo）切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切（qiē）削過程（chéng）中采用沿牙型角方向斜向進刀的方式（shì），如圖（tú）2b所示。在FANUC-0i係統（tǒng）中（zhōng），有時（shí）還可采用如圖2c所示交錯螺（luó）紋切削方（fāng）式，G76編程如下所（suǒ）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（jìn）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

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬，因此通過（guò）一次G76循環切（qiē）削無法正確控製螺紋中徑等各項尺寸。為此（cǐ）可采用刀（dāo）具Z向偏置後再次進行G76循環加工來解決以上問題，為了提（tí）高加工效率，最好隻進行一次偏置加工，因此必（bì）須精確計算Z向的偏置量，Z向偏置量的計算（suàn）方法如圖5所示，計算如下：

設M實測- M理（lǐ）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（shè）置Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一次性精確控（kòng）製中徑等螺紋（wén）參數值。【金屬加工微（wēi）信，內容不（bú）錯，值得關注】

三、結論

通過以上的實例分析我（wǒ）們可以得出結（jié）論，要想在數控機（jī）床上方便地加工出梯形螺紋（wén），關（guān）鍵（jiàn）是做好如下幾點：

1.合理選擇（zé）梯形螺紋的加工指（zhǐ）令（lìng），通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值，這（zhè）些值通常通過對梯（tī）形螺紋的分析計算獲得。

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

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