​數控（kòng）車（chē）床上完美（měi）搞定梯形（xíng）螺紋加工

本文通過對梯形螺紋（wén）加工（gōng）的工藝分析和加工（gōng）方法的研（yán）討，探索出一套可以在數（shù）控車床（chuáng）上加工（gōng）出合格梯形螺紋（wén）的方法。

在普通車床的生產（chǎn）實習過（guò）程（chéng）中，加工梯形螺（luó）紋課題（tí）是（shì）最基本的實習課（kè）題，但在數（shù）控車床實習過程中，常常由於加工工（gōng）藝（yì）方麵的原因，卻很少進（jìn）行梯形螺紋的加工練習，甚至有人提出在數控車床上（shàng）不能加工梯（tī）形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實（shí），隻要工藝分析合理，使用的加工指令（lìng）得當，完全可（kě）以在數控車床上加工（gōng）出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工（gōng）的工藝分析（xī）

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”，右旋則不用標注（zhù）。例（lì）如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國（guó）標（biāo）規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的（de）加工方法

直進法螺紋（wén）車刀（dāo）X向間歇進給至牙深處（如圖2a）。采（cǎi）用此種方法加（jiā）工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加（jiā）切削（xuē），導致加工排屑（xiè）困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重（chóng）。當進刀量過（guò）大（dà）時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現（xiàn）象。這（zhè）種（zhǒng）方法數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種方（fāng）法是不可取的。【金屬加工微信，內容（róng）不錯（cuò），值得關注】

斜進法螺紋車刀（dāo）沿牙（yá）型角方向斜向間歇進給至牙深（shēn）處（如圖2b）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋（wén）車刀始終隻有一個側刃參加切削，從而（ér）使排屑比較順（shùn）利，刀尖的受力和（hé）受熱（rè）情況有所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該方法（fǎ）在數控車床上可采用G76指（zhǐ）令來實現。交錯切削（xuē）法螺紋車刀沿牙型角方向交錯（cuò）間隙進給至牙深（shēn）（如（rú）圖2c）。該方法類同（tóng）於斜進法，也可在數控（kòng）車床上采用G76指令來實（shí）現（xiàn）。

切槽刀粗切槽法該（gāi）方法先用切槽（cáo）刀粗切出螺紋槽（cáo）（（如圖2d），再用梯形螺紋車刀加（jiā）工螺紋兩側麵。這種方法的編程與加工在數控車（chē）床上較（jiào）難實現。

3.梯形螺紋測量

梯（tī）形螺（luó）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（guī）測量，中徑的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表示工件實際測量外徑）

廣東CNC加工廠（chǎng）家

二、梯形螺紋編程實例

計算梯形螺紋尺寸並查表確定（dìng）其公差

大徑（jìng）d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查（chá）表確定其公差，故d2=33–0.118–0.453

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑（jìng）d3=d-2 h3=29,查表確定其公差，故（gù）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的測量棒測量中徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根（gēn）據中徑公差確定其公差（chà），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0.05mm。）

G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0；（設定螺紋高為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（xì）統中，有時還可采用如圖2c所示交錯螺紋切削（xuē）方式，G76編（biān）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（gāo）度。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型（xíng）角度。

P2：采用交錯螺紋（wén）切削

3.計算Z向（xiàng）刀具偏置值

在梯形（xíng）螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等（děng）於槽底（dǐ）寬，因此通過一次G76循環切削無（wú）法正確控製螺紋中徑等各項（xiàng）尺寸。為此可采用刀具Z向偏置後再次（cì）進行G76循環加工來解決（jué）以上問題，為了提高加工效率，最好隻進行（háng）一次（cì）偏置加工，因此（cǐ）必須精確計算Z向的偏置量，Z向（xiàng）偏置（zhì）量的計算方法如圖5所示，計算如下：

設M實測- 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（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（zài）刀長補償或磨耗存貯器中設置（zhì）Z向刀偏量（liàng），再次用（yòng）G76循環加工就能一次性精確控製中徑等螺紋（wén）參數值

三、結論

通過（guò）以上的實例分析我們可以得出結（jié）論，要想（xiǎng）在數控機床上方便地加（jiā）工（gōng）出梯（tī）形（xíng）螺紋，關鍵是做好（hǎo）如下幾點：

1.合理選擇梯形螺（luó）紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令（lìng）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（chū）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紋的中徑值。

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