數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

在普（pǔ）通車床的生產實習過程中，加工梯（tī）形螺紋課題是最基本的實習課題，但在數控車床實習過程中，常常由於（yú）加工工藝方麵（miàn）的原因，卻很少進行梯形螺紋的加（jiā）工練習，甚至有人提出在（zài）數控車床（chuáng）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，使用（yòng）的加工指令得當（dāng），完全（quán）可以在數控（kòng）車床上加工出合格的梯形螺（luó）紋。

一、梯（tī）形螺紋（wén）加工（gōng）的（de）工藝（yì）分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號 梯（tī）形螺紋的代號用（yòng）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（děng）。

國標規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形（xíng）螺紋在數控車床（chuáng）上的（de）加工方法（fǎ）

直進（jìn）法螺（luó）紋車刀（dāo）X向間（jiān）歇進給至牙深處。采用此種方法加工梯形螺（luó）紋時，螺紋車刀的三（sān）麵都參加（jiā）切削，導致加工排（pái）屑困難，切削力和切（qiē）削熱增加，刀尖磨損嚴重。當（dāng）進刀量過大時，還可能產生（shēng）“紮刀（dāo）”和（hé）“爆刀”現象。這種方法數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種（zhǒng）方法是不可取的。

斜進法（fǎ）螺紋車刀沿（yán）牙型角方（fāng）向斜向間歇進給至牙深處。采（cǎi）用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀（dāo）始終（zhōng）隻有一個側刃參加切（qiē）削，從而（ér）使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況有所改（gǎi）善，在車削（xuē）中不易（yì）引（yǐn）起“紮刀（dāo）”現象。該方法在數（shù）控車（chē）床上可采用G76指令來實現。交錯切削法（fǎ）螺紋車刀（dāo）沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深。該方法類同（tóng）於斜進法（fǎ），也可在數控車床上采用G76指（zhǐ）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，再用梯形螺紋車（chē）刀加工螺紋兩側麵。這種方法的編程（chéng）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（de）測量（liàng）分綜合測量（liàng）、三針測（cè）量、和單針測量三種。綜合測量用螺紋規測（cè）量，計算如下：

M=d2+4.864dD-1.866P （dD表（biǎo）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（liàng）外（wài）徑）

二、梯形螺紋編程實例（lì）

例（lì）：試用G76指令編寫加（jiā）工程序。

計算梯形螺紋尺寸並查表確定其公差

大徑（jìng）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h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑d3=d-2 h3=29,查表確定其公差，故d3=290–0.537；

牙（yá）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）量棒測（cè）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（qí）公差，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；（設定螺紋高為3.5mm，第一（yī）刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺（luó）紋切削過程中采（cǎi）用沿（yán）牙型角方向斜向進刀的方式（shì），在FANUC-0i係統中（zhōng），有時還可采用交錯螺紋切削方（fāng）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向刀具偏置值

在梯（tī）形螺紋的實際（jì）加工中，由於刀尖寬度並不等（děng）於槽底寬，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（zhì）後再次進行G76循環加工來（lái）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加工，因（yīn）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，計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形O1O2CE為平行四（sì）邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰（yāo）三角形，則EF=2EB=2AO2。

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置（zhì）量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時，在一次循（xún）環結束後，用三針（zhēn）測量實測M值，計算出（chū）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（yòng）G76循環加工就能一次性精確（què）控製中徑等螺紋參數值。

三、結論

通過以上的實例分析我（wǒ）們可（kě）以得出結論，要想（xiǎng）在數控機床上（shàng）方便（biàn）地加工出梯形螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指（zhǐ）令，通常選G76指令（lìng）。

2.準確設定G76指令的參數（shù）值（zhí），這些值通常通過對梯形螺紋的（de）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（cóng）而準確控製梯形螺紋的中徑值。

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