​數控（kòng）車床上完美搞定梯（tī）形（xíng）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，但在數控車（chē）床實習過程中，常常由於加工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形螺紋的（de）加工（gōng）練（liàn）習，甚至有人（rén）提出在數控車床上不能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻（zhī）要工藝分析合理，使（shǐ）用的加工指令得當，完全可以在數控車床上加工出合格的（de）梯（tī）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（wén）的代號梯形螺紋的（de）代號用字母“Tr”及（jí）公稱直徑×螺距表示（shì），單位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右旋則不（bú）用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公（gōng）製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車（chē）床上的加工方法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處。采用此種（zhǒng）方法加工（gōng）梯形螺（luó）紋時，螺紋車刀的三麵都（dōu）參加切削，導致（zhì）加工排（pái）屑困難（nán），切削（xuē）力和（hé）切削熱增加（jiā），刀尖磨損嚴重。當進（jìn）刀（dāo）量過（guò）大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控車（chē）床可采用指令G92來實（shí）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間歇進給至（zhì）牙（yá）深處。采用此（cǐ）種方（fāng）法加工梯形螺紋（wén）時，螺紋車刀（dāo）始終隻有一（yī）個側（cè）刃參加切削，從而使排（pái）屑比較順利，刀尖的受力和（hé）受熱情況有所（suǒ）改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該方法在（zài）數控車（chē）床上可采用G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙型角方向交錯間（jiān）隙進給至牙深。該方法類同於斜（xié）進法，也可在數控（kòng）車床上采用（yòng）G76指令來實（shí）現。

切槽刀粗切槽法該方（fāng）法先用切槽（cáo）刀粗切（qiē）出螺紋槽，再（zài）用梯形螺紋車刀加（jiā）工螺紋兩側麵（miàn）。這種方法的編（biān）程與加工在數控車床上（shàng）較難實現。

3.梯形螺（luó）紋測量

梯形螺紋的測量（liàng）分綜合測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測量用螺紋規（guī）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（biǎo）示螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工（gōng）件實際測量外徑）

二、梯形螺（luó）紋編程實例（lì）

例：試用G76指令編寫加工程序。

計算梯形螺（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,查表確定其（qí）公差，故d2=33–0.118–0.453

牙（yá）高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑d3=d-2 h3=29,查表確定（dìng）其（qí）公差，故d3=290–0.537；

牙頂寬（kuān）f=0.366P=2.196

牙底寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的測量棒測量中徑，則其測量尺（chǐ）寸（cùn）M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根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

以上程序在螺紋切削過程（chéng）中采用沿牙型角方向斜向進刀的方式（shì），在FANUC-0i係統中（zhōng），有時還可采用交錯螺紋（wén）切削方式，G76編程如下（xià）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（de）背吃刀（dāo）量。

A：牙型角（jiǎo）度。

P2：采用交錯螺紋切（qiē）削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加（jiā）工中，由（yóu）於刀尖寬度並不等於槽底寬，因此通過一次（cì）G76循環切削無法正確控（kòng）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（huán）加工來解決以上問題，為了提高加工效（xiào）率，最好（hǎo）隻進行一次偏置加工（gōng），因此必須（xū）精（jīng）確計算Z向的偏置（zhì）量，Z向偏置（zhì）量的計（jì）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（háng）四邊形，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，在一次循環結束後，用三針測量實測M值，計算出刀具Z向偏置量，然後（hòu）在刀長補償或磨耗存貯器中設置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（sān）、結論

通過以上的實例分（fèn）析我們可以得出結論，要想在數控機床上方便地加工出梯形螺（luó）紋（wén），關鍵是做好（hǎo）如下幾（jǐ）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，這些值通常通過對梯形螺紋的（de）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，從而準確控製（zhì）梯形螺紋的中徑值。

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