​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

在普通（tōng）車床的生產實習過程（chéng）中，加工梯形螺紋課題是最基本的實習課題（tí），但在數控（kòng）車床實習過（guò）程中，常常由於加工工藝方麵的原因（yīn），卻很少進行梯（tī）形螺紋的加（jiā）工（gōng）練（liàn）習，甚至有人提出（chū）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。其實，隻（zhī）要工藝分析合理（lǐ），使用的加工指令得當，完全可以在（zài）數控（kòng）車床上加工出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋（wén）加工的工藝分析

1.梯形螺紋的（de）尺寸計算

梯形螺紋的代號梯形螺（luó）紋的代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位（wèi）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（tī）形螺紋的牙型角為30°。

2.梯（tī）形螺紋在數控車床上（shàng）的加工（gōng）方法

直進法（fǎ）螺紋車刀X向間歇進給至牙深處。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的（de）三麵都參加（jiā）切削，導致加工排屑（xiè）困難，切削力和切削（xuē）熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能（néng）產生“紮刀”和“爆刀”現象。這（zhè）種（zhǒng）方法數（shù）控車床可采用指令（lìng）G92來實現，但是很顯然，這種方法是（shì）不可取的。

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給（gěi）至（zhì）牙深處。采用此（cǐ）種方法加（jiā）工梯形螺紋（wén）時，螺紋車刀始（shǐ）終隻有一個側刃參加切削，從而使排（pái）屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況有所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該方法在數控車床上可采用G76指令來實現。交（jiāo）錯切削法螺（luó）紋車刀（dāo）沿牙（yá）型角方向交錯間隙進給至牙深。該方法類同於斜進法，也可（kě）在數控車床上采（cǎi）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，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（shù）控（kòng）車床上較難（nán）實現。

3.梯形螺紋測（cè）量

梯形螺紋（wén）的測量分（fèn）綜合測量、三針測量（liàng）、和（hé）單針測（cè）量三種。綜合測量用螺紋規測量，計算如下：

M=d2+4.864dD-1.866P（dD表示測量用量針的直徑，P表示螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件（jiàn）實際測（cè）量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

例：試用G76指令編寫加工程序。

計算（suàn）梯形螺（luó）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（biǎo）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，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根（gēn）據中徑公差確（què）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；（設定精加工兩次，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（dāo）切深為（wéi）0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削（xuē）過程中采用沿（yán）牙（yá）型角方向斜向進（jìn）刀（dāo）的方式，在FANUC-0i係統中，有時還可采用交錯螺紋切削方（fāng）式，G76編（biān）程如下所（suǒ）示：

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

K：螺紋牙型高度（dù）。

D：第一次（cì）進給的背吃刀（dāo）量。

A：牙（yá）型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加工中，由於（yú）刀尖寬度並不等於槽底寬，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Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方（fāng）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（háng）四（sì）邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三角形，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（xún）環結束後，用三針測量實測（cè）M值，計算出刀具Z向偏置量（liàng），然後在刀長補償或磨耗存貯器中（zhōng）設置Z向刀偏量（liàng），再次用（yòng）G76循（xún）環加工就能一次性精確控製中徑等（děng）螺紋參數值。

三、結論

通過以上的實例分析我（wǒ）們可以得出結論，要想在數控機床（chuáng）上方便地加工出梯形螺紋，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.準確設定G76指令的參數值，這些值（zhí）通常通過對梯（tī）形螺紋（wén）的分析計算獲得。

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

金屬加工（gōng）微信由創刊於1950年的《金屬加工》雜誌（包括冷加工和熱加工兩個半月刊）和金屬加工在線（mw1950.com）共同運營。匯聚了新聞、技術、產品（pǐn）、市場等（děng）內容。金屬加工通（tōng）過（guò）雜誌、數字（zì）媒體、活動與服務四位一（yī）體，為（wéi）行業提供一流的信息服（fú）務和推（tuī）廣服務。