​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方法的研（yán）討，探索出（chū）一套可以在數控車床（chuáng）上（shàng）加工出合格梯形螺紋的方法。

在普通車（chē）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（cháng）常由於加工工藝方麵的原因（yīn），卻很少進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梯形（xíng）螺紋，顯然這種提法是錯誤的（de）。其實，隻要工藝（yì）分析合理，使用的（de）加工指令得（dé）當，完全可以在數控車床上加工出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號（hào）梯形螺紋的代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺（luó）距表（biǎo）示，單（dān）位均為mm。左旋螺紋需（xū）在尺寸規格之（zhī）後（hòu）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（xíng）螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加工方法

直進法螺紋車刀X向間歇（xiē）進（jìn）給至牙深（shēn）處（如圖2a）。采用此種（zhǒng）方法加工梯形螺（luó）紋時，螺紋車刀的三（sān）麵（miàn）都參加切削，導致加工排屑困難，切（qiē）削力和切削熱增加（jiā），刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控車床可（kě）采（cǎi）用（yòng）指令G92來實（shí）現，但是很顯然，這種方法是不可取的。【金屬（shǔ）加（jiā）工微信，內容不錯，值得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙型（xíng）角方向斜向間歇進給至牙深處（如圖2b）。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，從而使排屑比較順利，刀（dāo）尖的受力和受熱情況有所改（gǎi）善，在（zài）車削中不易引起“紮刀”現象。該方法在數控車床上可采用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牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上（shàng）采用G76指令來實現。

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（cè）量分綜合測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測量用（yòng）螺紋規測量，中徑（jìng）的三針測（cè）量與單針測（cè）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（luó）距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實（shí）際測量外（wài）徑）

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二、梯形螺紋編程實例（lì）

計算梯形螺紋尺寸並查表確定其公差

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定其（qí）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（chà），故d3=290–0.537；

牙頂寬f=0.366P=2.196

牙底寬（kuān）W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用（yòng）3.1mm的測量棒測量中徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定其（qí）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（dìng）精（jīng）加（jiā）工兩次，精加工餘量為0.16mm，倒角量等於0.5倍螺距，牙（yá）型（xíng）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係統中，有時還可采用如圖2c所示交錯螺（luó）紋切（qiē）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（jiāo）錯（cuò）螺紋切削

3.計算Z向刀具（jù）偏置值

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度（dù）並（bìng）不等於（yú）槽底寬，因此通過一次G76循環切削無法正確控製螺紋中徑等各項尺寸。為此可采用刀具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（suàn）Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法（fǎ）如圖（tú）5所示，計（jì）算如下：

設（shè）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

實際加工時，在一（yī）次循環結束後，用三（sān）針（zhēn）測量實測M值，計（jì）算出刀具Z向偏置量，然後在刀（dāo）長補償或磨耗存貯器中（zhōng）設置Z向（xiàng）刀偏量（liàng），再次用G76循環加工就能一次性精確控製中徑等螺紋參數值

三、結論

通過以上的（de）實例分（fèn）析我們可（kě）以（yǐ）得出結（jié）論，要想在數控機床（chuáng）上方便（biàn）地加工出梯形螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合（hé）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（zhǐ）令的參數值，這些值通（tōng）常通過對梯形螺（luó）紋的分析計算獲得。

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

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