數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本文通過對梯形螺紋加工的工藝分析和加工（gōng）方法的研討，探索出一（yī）套可以在（zài）數控車床上加工出合格梯形螺紋的（de）方法。

在普通車（chē）床的生產實習過程中，加工梯（tī）形螺紋課題是（shì）最基本的實習課題，但在數控（kòng）車床實（shí）習過程中，常（cháng）常（cháng）由於加工（gōng）工藝方（fāng）麵的原因，卻很（hěn）少進行梯形螺紋的加工練習，甚至有人提出在數（shù）控車床（chuáng）上不能加工梯形（xíng）螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝（yì）分（fèn）析合理，使用的加（jiā）工指令得（dé）當，完全（quán）可以在數（shù）控車床上加（jiā）工出合格的梯形（xíng）螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號 梯（tī）形螺紋的代號（hào）用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單（dān）位均為mm。左旋螺紋需在尺寸（cùn）規格之後加注“LH”，右旋則不用標（biāo）注（zhù）。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公（gōng）製梯形螺（luó）紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控（kòng）車（chē）床上（shàng）的加工方法

直進法螺（luó）紋車刀X向（xiàng）間（jiān）歇進給至牙深處（如（rú）圖2a）。采用此種方法加工梯形（xíng）螺（luó）紋時，螺紋車刀（dāo）的三麵都（dōu）參加切削，導致（zhì）加工排屑困（kùn）難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進（jìn）刀量過大時，還可能（néng）產生“紮刀”和“爆刀”現象（xiàng）。這種方法數（shù）控（kòng）車床可采用指令G92來實現（xiàn），但是很顯然，這種方法是（shì）不可取的。【金屬加工微信（xìn），內容（róng）不錯，值得關（guān）注】

斜進法螺（luó）紋車刀沿牙型角（jiǎo）方向斜（xié）向間歇進（jìn）給至牙深處（如圖2b）。采用（yòng）此種方法加工梯（tī）形（xíng）螺（luó）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（shòu）力和受熱情況有所改善（shàn），在車（chē）削中不易引（yǐn）起“紮（zhā）刀”現象。該方法在數控車床上可（kě）采用G76指令來實現。交（jiāo）錯（cuò）切（qiē）削法（fǎ）螺紋車刀沿牙型角（jiǎo）方向交錯間隙進給（gěi）至牙（yá）深（如圖（tú）2c）。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上采用G76指（zhǐ）令來實現（xiàn）。

切槽刀粗切（qiē）槽法該方法（fǎ）先（xiān）用切（qiē）槽（cáo）刀粗切（qiē）出螺紋槽（（如圖（tú）2d），再用（yòng）梯形螺紋車（chē）刀加工螺紋兩側麵。這種方法（fǎ）的（de）編程與加（jiā）工在數控車床（chuáng）上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯（tī）形螺（luó）紋的測量分綜合（hé）測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測量用螺紋規測量，中徑的三針測量與單針測量如圖3所示（shì），計算如下（xià）：

M=d2+4.864dD-1.866P （dD表示測量（liàng）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（cè）量外（wài）徑）

二、梯形螺紋編程實例

計算梯（tī）形螺（luó）紋尺寸並查表確定其公（gōng）差

大徑d=360–0.375；

中徑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（què）定其（qí）公（gōng）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（zé）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，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（liàng）等（děng）於0.5倍螺距，牙型角為30°，最小切深（shēn）為0.05mm。）

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

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過程中（zhōng）采用沿牙型角方向斜向進刀的方式，如（rú）圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可采用如圖（tú）2c所示交錯螺紋切削方（fāng）式，G76編（biān）程（chéng）如下所示：

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

K：螺紋（wén）牙型高度。

D：第一（yī）次進給的背（bèi）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

在梯形（xíng）螺紋的實（shí）際加（jiā）工中（zhōng），由於刀（dāo）尖寬度並不（bú）等於（yú）槽底寬，因此通過一次G76循環切削（xuē）無法正（zhèng）確控製螺紋中徑等各項尺寸。為（wéi）此可采用刀具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（liàng），Z向（xiàng）偏置量的（de）計算方法如圖5所示，計算如（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（shí）際加工時，在一次循環結束後，用（yòng）三針測量（liàng）實（shí）測M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨（mó）耗存貯器中（zhōng）設置Z向刀偏量，再次用G76循環（huán）加工就能一次性精確（què）控製（zhì）中徑等螺紋參數值。

三、結論

通過以上的實例分析（xī）我們可以得出（chū）結（jié）論，要想在（zài）數（shù）控機床上方便（biàn）地加工出梯（tī）形螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準確（què）設定G76指令的參數值，這些值通常通（tōng）過對梯形螺紋的分析計算獲得。

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

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