​數控車床上完美搞定梯形螺紋加（jiā）工

在普通車床的生（shēng）產實習過（guò）程中，加工梯形螺紋課題（tí）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（fāng）麵的原因，卻很少進行梯形螺紋的加工練習，甚（shèn）至有人提出在數控車床上不能加（jiā）工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的（de）。其實，隻要（yào）工藝分析合理，使用的加工指令得當，完全可以在數控車床上加（jiā）工出合格的梯形螺紋。

一、梯（tī）形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號梯形（xíng）螺紋的代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表（biǎo）示，單位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形螺紋的牙型角（jiǎo）為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上（shàng）的加工方法

直進法螺紋（wén）車刀X向間歇進給至牙深處。采用此種方法加（jiā）工梯形螺紋時（shí），螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切（qiē）削力和切削熱增加，刀尖磨（mó）損嚴重。當進刀量過（guò）大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象（xiàng）。這種方法數（shù）控車床可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是不可取的。

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向（xiàng）間歇進給（gěi）至牙深處（chù）。采用此種方法加工梯（tī）形螺紋時（shí），螺（luó）紋車刀始（shǐ）終隻有一個側刃（rèn）參加切削，從而使排屑比較（jiào）順利，刀尖的受（shòu）力和受熱情（qíng）況有所改善，在（zài）車削中不（bú）易引起“紮刀”現象。該（gāi）方法在數控車床上（shàng）可采用G76指令來實現。交錯切削法螺（luó）紋車刀沿牙（yá）型角方向（xiàng）交錯間隙進給至牙深。該（gāi）方法類同（tóng）於斜進法，也可在（zài）數控車床上采用G76指令來實現。

切槽刀（dāo）粗切槽法該（gāi）方法先（xiān）用切槽刀粗切出螺紋槽，再（zài）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

梯形螺紋的測量分（fèn）綜合測量、三針測量、和單針測量（liàng）三種。綜合測量用螺紋規測量，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表示工件實（shí）際測量外徑）

二、梯形螺紋（wén）編程實例

例：試用G76指令編寫加工程序。

計算梯形螺（luó）紋尺寸並查（chá）表確定其公差

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定其公差，故d2=33–0.118–0.453

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑（jìng）d3=d-2 h3=29,查表（biǎo）確定（dìng）其公差（chà），故（gù）d3=290–0.537；

牙（yá）頂寬（kuān）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（cè）量中徑，則其（qí）測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差（chà）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（shè）定精（jīng）加工兩次，精加工餘量為0.16mm，倒角量等於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3.5mm，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以（yǐ）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，在FANUC-0i係（xì）統中，有時還可采（cǎi）用交（jiāo）錯螺（luó）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（gāo）度。

D：第一次（cì）進給的背吃刀（dāo）量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削（xuē）

3.計（jì）算Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等（děng）於槽底寬，因此通過一次G76循環切削無法正確控製螺紋（wén）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（xún）環加工來解決（jué）以上（shàng）問題，為了（le）提高加工效率，最好隻進行一次偏置加工，因此必（bì）須（xū）精確計算（suàn）Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法，計算如下：

設（shè）M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形O1O2CE為平行（háng）四邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三（sān）角形，則EF=2EB=2AO2。

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時，在一次循環結束後，用三（sān）針（zhēn）測量實測M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在（zài）刀長補償或磨耗存貯器中設（shè）置Z向刀偏量，再次（cì）用G76循環加工就能一次（cì）性精確控製中徑等螺紋參數值。

三、結論

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

1.合理選擇梯形螺紋的（de）加（jiā）工指令，通常選（xuǎn）G76指令。

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

3.根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（ér）準確（què）控製梯形螺（luó）紋的中徑值。

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