​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

　　

本文通過對梯形螺紋（wén）加工的工藝分析和（hé）加工方法的研討，探索出一套可（kě）以（yǐ）在數控車床上加工出合格梯形螺（luó）紋的方法。

在普通車床的生產實習過程中，加工梯形螺紋課（kè）題是最基本的實習（xí）課題，但在數控車床實習（xí）過程中，常常由於（yú）加工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形螺（luó）紋的加（jiā）工（gōng）練習，甚至有人提（tí）出在數控車床上（shàng）不能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要（yào）工藝分析合（hé）理，使用的加工指令得當，完全可以在數控車床上加工出合格的梯形螺紋（wén）。

 

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 梯形螺紋的代號（hào）用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位（wèi）均為mm。左旋螺紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右（yòu）旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規（guī）定，公製梯形螺（luó）紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加工方法

直進法螺紋（wén）車刀X向間歇進給至牙深處（如圖（tú）2a）。采（cǎi）用（yòng）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（shí），還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控（kòng）車床可采（cǎi）用指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是不可取的。【金屬加工微信，內容不錯，值得關注】

斜（xié）進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙深處（如（rú）圖2b）。采用此種方法加工梯形螺（luó）紋時（shí），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，刀尖的受力和受熱情況有所改善，在車削（xuē）中不易引起“紮刀”現象（xiàng）。該方法在數控車床上可采用G76指令來實現。交錯切（qiē）削法螺紋車（chē）刀沿牙型角方（fāng）向交錯（cuò）間隙進給至牙（yá）深（如圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在數控（kòng）車床上采用（yòng）G76指令來實現。

切槽刀粗切（qiē）槽法該方法先用切槽刀粗（cū）切出螺（luó）紋（wén）槽（（如（rú）圖（tú）2d），再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩側麵（miàn）。這種方法的編程與加工在數控車床（chuáng）上較難實現。

3.梯形（xíng）螺紋（wén）測（cè）量

梯（tī）形螺紋的測量（liàng）分（fèn）綜合測量、三針測（cè）量、和單針測量三（sān）種。綜合測量用螺紋規測量，中徑的三針測量與單針（zhēn）測量如圖（tú）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（gōng）差，故d2=33–0.118 –0.453

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小（xiǎo）徑（jìng）d3=d-2 h3=29,查表確定其公差，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（yòng）3.1mm的測量棒測量中徑，則其（qí）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（xù）

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（yú）0.5倍螺距，牙型角為30°，最小切深為（wéi）0.05mm。）

G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0；（設（shè）定螺紋高為（wéi）3.5mm，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上（shàng）程序在螺紋（wén）切削（xuē）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（cǎi）用如圖2c所示交錯螺紋切削方式，G76編程如下（xià）所示：

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

K：螺（luó）紋牙型（xíng）高度。

D：第一次進給的背（bèi）吃（chī）刀量（liàng）。

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（wén）的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於（yú）槽底（dǐ）寬，因（yīn）此通過一（yī）次G76循環切削無法正確控製螺紋中徑等各（gè）項尺寸。為此可采（cǎi）用刀具Z向偏置後再次進行G76循環加工來解決以上問題，為了提高加工效率，最好隻進行一次偏置加工，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，計算如下：

設（shè）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（jì）加工時，在一次循環結束後（hòu），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置Z向刀偏量，再次用（yòng）G76循環加工就能一次性精（jīng）確（què）控製中徑等螺紋參（cān）數值。【金屬加工微信，內（nèi）容不錯（cuò），值得關注】

 

三、結論

通過以上的實例分析我們可以得出（chū）結論，要想在數控（kòng）機床（chuáng）上方便地（dì）加工出梯形螺紋，關鍵是做好如（rú）下（xià）幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選（xuǎn）G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值，這些值通常通過對梯形螺紋的分析計算獲得。

3.根據（jù）初步（bù）測量得出的（de）中徑值，精確計算出Z向（xiàng）刀具偏置值，從而準確控製梯形（xíng）螺紋的中徑值。

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