數控車床（chuáng）上完美搞定梯形螺紋（wén）加工

在普通車床的生產實習過程中，加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中，常常由於加工工（gōng）藝方麵（miàn）的原因，卻（què）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不能加工（gōng）梯形螺（luó）紋，顯然這（zhè）種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分（fèn）析合理，使用的加工（gōng）指令（lìng）得當，完（wán）全可以在數控車（chē）床上加工出合格的梯形螺（luó）紋。

一、梯形螺紋加工的工（gōng）藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺（luó）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（wén）需在尺寸規格之後加注“LH”，右旋（xuán）則不用標注。例如（rú）Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加工（gōng）方（fāng）法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至（zhì）牙（yá）深處。采用此種方法加工（gōng）梯（tī）形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當（dāng）進刀量過（guò）大時，還可（kě）能產生“紮（zhā）刀（dāo）”和“爆刀”現象。這種方（fāng）法數控車床可采用指令G92來實現，但是很（hěn）顯然，這種（zhǒng）方法是不可取的。

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向（xiàng）斜向間歇進給（gěi）至牙深處。采用此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（pái）屑比較順利，刀尖的（de）受力和受熱情況有所（suǒ）改善，在車削中不易引起“紮刀（dāo）”現象。該方法在（zài）數控車床上可采用G76指令來實現。交（jiāo）錯切削法螺紋車刀沿牙型（xíng）角方向交錯間隙進給至（zhì）牙深。該方法類（lèi）同於斜（xié）進法，也可（kě）在數控車床上采用G76指令來（lái）實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽刀粗切出螺紋槽，再用梯形螺紋車刀加工螺紋（wén）兩側麵。這種方法的編程與加工在數控車床上較難實現（xiàn）。

3.梯形螺紋測（cè）量

梯形螺紋的測（cè）量分綜合（hé）測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測量用螺（luó）紋規測量，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（jìng））

二、梯形螺紋編程實例

例：試用G76指令編寫加工程序。

計算梯形螺紋尺寸並查表確定其公差（chà）

大（dà）徑（jìng）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；

小徑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3.1mm的測量棒測量中（zhōng）徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確（què）定其公差，則（zé）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（wéi）0.16mm，倒角（jiǎo）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（shè）定螺紋（wén）高為3.5mm，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過程中采（cǎi）用沿牙型角方向斜向進刀的（de）方式，在FANUC-0i係統中，有時還（hái）可采用交錯螺紋切削方式，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。

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（de）實際加工中，由於刀尖寬度（dù）並不等（děng）於槽底寬（kuān），因（yīn）此通過一次G76循（xún）環切削無法正確控製螺紋中徑（jìng）等各項尺寸。為此可（kě）采用刀具Z向偏置後再次進行G76循環加工來解決以上（shàng）問題，為了提高加工效率，最（zuì）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（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（píng）行四（sì）邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三角形，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（shí），在一次循環結束後，用三針測量實測（cè）M值，計算出（chū）刀具Z向偏（piān）置量，然後在刀長補償或磨耗存貯器中設置Z向刀偏量，再（zài）次用G76循環加工就能一次性精確控製中徑等螺紋參（cān）數值。

三（sān）、結論

通過以上的實例分析我們可以得出結論，要想在數（shù）控機（jī）床上方便地加工出梯（tī）形螺紋（wén），關（guān）鍵是（shì）做好如下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加（jiā）工（gōng）指令，通常選G76指令。

2.準確設（shè）定G76指令的參數（shù）值，這些值通常通過對梯形螺紋的分析計算獲得。

3.根（gēn）據初步測量得出的中徑（jìng）值（zhí），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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