數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

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（zài）數控車床實習過程中，常（cháng）常（cháng）由於加工工藝方麵的原因，卻很（hěn）少進行梯形螺紋的加工（gōng）練習，甚至有人（rén）提出在數控車床上不能加工（gōng）梯（tī）形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析合理，使用的加工指令（lìng）得當，完全可以在數控車床上（shàng）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（luó）紋的尺寸計算

梯形螺紋的代（dài）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。左旋螺紋需在（zài）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（luó）紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加工方（fāng）法

直進法螺（luó）紋車刀X向（xiàng）間歇進給至牙深處。采用此種方法（fǎ）加工梯形螺紋（wén）時，螺紋（wén）車（chē）刀（dāo）的三麵都參加切削，導（dǎo）致加（jiā）工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大（dà）時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法（fǎ）數控車床（chuáng）可（kě）采用指令G92來（lái）實（shí）現，但（dàn）是很顯然（rán），這種方法是不可取的。

斜進法螺紋車刀沿牙（yá）型角方向斜向（xiàng）間歇進給至牙深處（chù）。采用（yòng）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（shùn）利，刀尖的受力和受熱（rè）情況有所改善，在車（chē）削中不易引（yǐn）起“紮刀”現象。該方法在數控（kòng）車床上可采用G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙型角（jiǎo）方向交錯間隙進給至牙深。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽刀粗（cū）切出螺紋槽，再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩側麵。這種方（fāng）法（fǎ）的編程與加工（gōng）在數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形（xíng）螺（luó）紋的測量分（fèn）綜合測量、三針測（cè）量、和（hé）單（dān）針測量三種（zhǒng）。綜合測量用螺紋規（guī）測量，計算如下：

M=d2+4.864dD-1.866P （dD表（biǎo）示測量用量針的（de）直徑，P表示螺（luó）距。）

A=（M+d0）/2（此（cǐ）處（chù）d0表示工件實際（jì）測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

例：試用G76指（zhǐ）令編寫加工程序。

計算梯形螺紋尺寸並查（chá）表確定其公差（chà）

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（xiǎo）徑d3=d-2 h3=29,查表（biǎo）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的測量棒測量中徑，則其測量（liàng）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（chéng）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，倒角量等於0.5倍螺距（jù），牙型角為30°，最小（xiǎo）切深為（wéi）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（guò）程中采用沿牙型角方（fāng）向斜向進刀的方式，在FANUC-0i係統中，有時還（hái）可采用交錯螺紋切削方式，G76編（biān）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（cì）進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用（yòng）交錯螺紋切削

3.計算（suàn）Z向刀具偏置值

在（zài）梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度（dù）並（bìng）不等於槽底寬，因此通過一（yī）次G76循環切削無法正確控製螺紋中徑等（děng）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（tí）高加工效率，最好（hǎo）隻進行一次偏置加工（gōng），因此必須精確計算Z向的偏置量，Z向偏置（zhì）量的計算方法，計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形O1O2CE為平行四（sì）邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為（wéi）等腰三角（jiǎo）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（huán）結束後，用三針測量實測M值，計算出（chū）刀具Z向偏置量（liàng），然（rán）後（hòu）在（zài）刀長補償或磨耗（hào）存貯器中（zhōng）設置Z向刀偏量，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（lùn）

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

1.合理（lǐ）選擇梯形螺紋的加（jiā）工指令，通常選G76指令。

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

3.根據初步測量得出的中（zhōng）徑值，精確（què）計算出Z向刀具偏置值，從而準確（què）控（kòng）製梯形螺紋（wén）的中徑值。

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