​數控車床上完（wán）美搞定梯形螺紋加工

在普通車床（chuáng）的生產實習過程中，加（jiā）工梯形（xíng）螺紋課題是最基本的實習課題，但在數控車床實習過程中，常常由於加工工藝方麵的（de）原因，卻很少進行梯形螺（luó）紋的加工練習，甚至有（yǒu）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（qí）實，隻要工藝分析合理（lǐ），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（de）梯形螺紋。

一、梯形螺（luó）紋（wén）加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號（hào）梯形螺紋的代號用（yòng）字母“Tr”及公稱（chēng）直徑×螺距表（biǎo）示，單位均（jun1）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。

國標規定，公製梯形螺紋的牙型（xíng）角為30°。

2.梯形螺紋（wén）在數控車床上的加工方（fāng）法（fǎ）

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處（chù）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切（qiē）削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴（yán）重。當進刀量（liàng）過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方（fāng）法數控車床（chuáng）可采用指令G92來實現（xiàn），但是很顯然，這種方法是不可（kě）取的。

斜進（jìn）法螺紋車（chē）刀沿牙型角方（fāng）向斜向間歇進給至牙（yá）深處。采用此（cǐ）種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有一個側刃參加切削，從而使排屑比較順利，刀尖（jiān）的受力和受熱情（qíng）況有所改善，在車（chē）削中（zhōng）不易引起“紮刀”現象。該方法在數（shù）控車床上可（kě）采用G76指令來實（shí）現。交錯切削（xuē）法螺紋車刀沿牙型（xíng）角方向（xiàng）交錯間隙進給至牙（yá）深。該方法類同於斜進法，也（yě）可在數控車床上采用G76指令來實現（xiàn）。

切槽刀粗（cū）切槽法該方法先用切槽刀粗切出螺紋（wén）槽，再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩（liǎng）側麵。這種方（fāng）法的編程（chéng）與加工在數控車床上較難（nán）實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測量分綜合測量、三針測量、和單（dān）針測量三種。綜合測（cè）量用螺紋規測量，計算如下：

M=d2+4.864dD-1.866P（dD表示測量用量針（zhēn）的直徑，P表示螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示（shì）工件實際測量外徑）

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（wén）尺寸並查表確定其公差

大徑d=360–0.375；

中（zhōng）徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定（dìng）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（qí）公差（chà），故d3=290–0.537；

牙頂寬f=0.366P=2.196

牙底（dǐ）寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的測量（liàng）棒測量中徑（jìng），則其測（cè）量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定其公（gōng）差，則（zé）M=32.88–0.118–0.453

2.編寫數控程（chéng）序

O0308；

G98 ;

T0202；

M03 S400；

G00 X37.0 Z3.0；

G76 P020530 Q50 R0.08；（設定（dìng）精加工（gōng）兩次，精加工餘（yú）量為0.16mm，倒角量等於（yú）0.5倍螺距，牙型角為（wéi）30°，最小切深為0.05mm。）

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

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削（xuē）過程中采用沿牙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（qiē）削方（fāng）式，G76編程如下所示（shì）：

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

K：螺（luó）紋牙型高度。

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（suàn）Z向（xiàng）刀具偏（piān）置值

在梯形（xíng）螺紋（wén）的實（shí）際加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬，因此通過一次G76循（xún）環切削無法正確控製螺紋中徑等各項尺寸（cùn）。為此可（kě）采用刀具Z向偏置後（hòu）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（zuì）好隻（zhī）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（suàn）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（xíng），則（zé）ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三角形，則（zé）EF=2EB=2AO2。

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量（liàng）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（jì）算（suàn）出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨（mó）耗存貯（zhù）器中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一（yī）次性精確（què）控製中徑等螺紋（wén）參數值。

三、結論

通過以上（shàng）的實例分析我們可以得出結論，要想在數控機床上方便地加工出（chū）梯形螺紋，關鍵是做好（hǎo）如（rú）下幾點：

1.合（hé）理（lǐ）選擇梯形螺紋（wén）的（de）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.根據初步測量得出的中徑值，精確（què）計算出（chū）Z向刀（dāo）具偏置值，從而準確控製梯形螺紋的中徑值。

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