數控車床上完美搞（gǎo）定梯形螺紋加工

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

在普通車床的生產實習過程中，加（jiā）工（gōng）梯形螺紋課題是最基（jī）本（běn）的實習課題（tí），但在數（shù）控車床實習過程中，常常由於（yú）加工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形螺紋的加工練習（xí），甚至有人提出在數控車床上不能加工梯形螺紋，顯然（rán）這種提法是錯誤的。其實，隻要（yào）工藝分析合理（lǐ），使用的（de）加工指令得當，完全可以在數控車床（chuáng）上（shàng）加工出合格的梯（tī）形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算（suàn）

梯（tī）形螺紋的代（dài）號 梯形螺紋的（de）代號用字母（mǔ）“Tr”及公稱直徑×螺距表（biǎo）示，單位均為mm。左旋螺紋需在尺（chǐ）寸規格之後加注“LH”，右（yòu）旋則不用標注（zhù）。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形螺紋的（de）牙型（xíng）角為30°。

2.梯形螺紋在數（shù）控車床上的加工方（fāng）法

直進法螺紋車刀X向間歇（xiē）進給至牙深處（如圖2a）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都（dōu）參加切削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱增（zēng）加（jiā），刀尖磨（mó）損嚴重（chóng）。當進刀量過（guò）大時，還可（kě）能產生“紮刀”和（hé）“爆刀”現象。這種（zhǒng）方法數控車床可采用指（zhǐ）令G92來實現（xiàn），但是很（hěn）顯然，這（zhè）種方法是不可取的。【金屬加工微信，內（nèi）容不錯，值得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給（gěi）至牙深處（如（rú）圖2b）。采用此種（zhǒng）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，刀尖的受力（lì）和（hé）受熱情況有所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該方法在數控（kòng）車床上（shàng）可采（cǎi）用G76指令來實現。交錯切削法（fǎ）螺紋車刀沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上采（cǎi）用G76指令（lìng）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（（如圖2d），再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩（liǎng）側麵。這種方法的編程與加工在數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測量分綜（zōng）合測量、三（sān）針測量、和單針測量三種。綜合（hé）測量用螺紋規測量（liàng），中徑的三針測量與單針（zhēn）測量如圖（tú）3所（suǒ）示，計（jì）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表示工件實際測量外徑（jìng））

二、梯形螺紋（wén）編程實例

計算梯形螺（luó）紋尺寸並查表（biǎo）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（dǐng）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（cè）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（què）定其公差，則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0.16mm，倒角量等（děng）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（wéi）3.5mm，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序（xù）在螺（luó）紋（wén）切削過程中（zhōng）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（tǒng）中，有時還可采用如圖2c所示交錯（cuò）螺（luó）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：螺紋牙型高（gāo）度。

D：第一次進給的背吃刀量（liàng）。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向（xiàng）刀具偏（piān）置值

在梯形螺紋的實際加工（gōng）中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬，因此通（tōng）過一次G76循環切削無法正確控製（zhì）螺紋中徑等各項尺寸。為此可采用（yòng）刀具Z向偏置後再次進行（háng）G76循環加工（gōng）來解決（jué）以上（shàng）問題（tí），為了提高（gāo）加工（gōng）效率，最好隻進（jìn）行一次偏置加工，因此必須精確計算（suàn）Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法如圖5所（suǒ）示，計算（suàn）如（rú）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（jiā）工時，在一次循環結束後，用三針測量實測M值，計算出刀具（jù）Z向（xiàng）偏置（zhì）量，然後在刀長補償或磨（mó）耗存貯器中（zhōng）設置Z向刀（dāo）偏量，再次用G76循環加工就能一次性（xìng）精確控製中徑等螺紋（wén）參（cān）數（shù）值。

三、結論

通過以上的實例分析我們可以得出結論，要（yào）想在數控機床上方便地加工出梯形（xíng）螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合（hé）理選擇梯形（xíng）螺紋的加工指令，通（tōng）常選（xuǎn）G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值，這些值通（tōng）常通過對梯（tī）形螺紋的分析（xī）計算獲得。

3.根（gēn）據初步測量得出的中徑值，精確計算出Z向刀具偏置值，從而準確控製梯形（xíng）螺紋的（de）中徑值。

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