​數控車（chē）床上完美搞定梯（tī）形螺紋加工

本（běn）文通過對梯形螺紋加（jiā）工的工藝分析和加工方法的（de）研（yán）討，探索出一（yī）套可以在數控車床（chuáng）上加工出合格梯形（xíng）螺紋的方法。

在普通車床的生產實習過（guò）程中，加工梯形螺紋課題是最基本的實（shí）習課題，但在數控車床（chuáng）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（luó）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。其實，隻（zhī）要（yào）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（chuáng）上加工出合格的（de）梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工（gōng）的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號梯形螺紋的（de）代號用字母“Tr”及公稱直（zhí）徑（jìng）×螺距表示，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（yòng）標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在（zài）數控車床上的加工方法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處（如圖2a）。采（cǎi）用（yòng）此種（zhǒng）方法加工梯形螺（luó）紋時，螺紋車刀（dāo）的三麵都參加切削，導致（zhì）加工排屑困難，切削力和（hé）切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀（dāo）”和（hé）“爆刀”現象。這種（zhǒng）方法數控車（chē）床可采用指（zhǐ）令（lìng）G92來實（shí）現，但是很顯然，這種方法是不可取的。【金屬加工微信，內（nèi）容（róng）不錯，值得關注（zhù）】

斜（xié）進法螺紋車刀沿牙型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（luó）紋時，螺紋車刀始終隻有一個側刃參加（jiā）切（qiē）削，從而使（shǐ）排屑比較順（shùn）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（fǎ）在數控車床上可采用G76指令來實現。交錯切削（xuē）法螺紋車刀沿牙型（xíng）角方向交錯間隙（xì）進給至牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上采（cǎi）用G76指令來實現。

切槽刀粗切（qiē）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（gōng）螺紋兩側麵。這種方法（fǎ）的編程與加工在數控車床上較（jiào）難實現（xiàn）。

3.梯形螺（luó）紋（wén）測量

梯形螺紋的測量分綜合測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測量用螺（luó）紋規（guī）測（cè）量，中徑的（de）三針測量（liàng）與單針測量如圖3所示，計（jì）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（biǎo）示工件實際測量外徑（jìng））

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二、梯形螺（luó）紋編程實例

計算梯形螺紋尺（chǐ）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（gāo）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（kuān）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,根據（jù）中徑公差確定（dìng）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（dǎo）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（wén）高為3.5mm，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋（wén）切（qiē）削過程中采用沿牙型角方向斜向進（jìn）刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係（xì）統中，有時還可采用如圖2c所示交錯螺紋切削方式，G76編程如下所示：

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

K：螺紋牙（yá）型高（gāo）度。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算（suàn）Z向（xiàng）刀（dāo）具偏置值

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬（kuān），因此通過一（yī）次G76循環切削無法正（zhèng）確控製螺紋（wén）中徑等（děng）各項尺寸。為此可采（cǎi）用刀具Z向偏置後再次進行G76循（xún）環（huán）加工來解決以上問題，為了提高加（jiā）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（liàng），Z向偏置量的計算方法如圖5所示，計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則（zé）AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加（jiā）工時，在一次循環結束（shù）後（hòu），用三（sān）針測量實測M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨耗存貯器中設置Z向刀（dāo）偏量，再次（cì）用G76循環加工就能一次性精確控製中徑等螺紋參數（shù）值

三、結論

通（tōng）過以上的實例分析我（wǒ）們可（kě）以得出結論，要想在數控機床上方（fāng）便地（dì）加工出（chū）梯形螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理選（xuǎn）擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指（zhǐ）令。

2.準確設（shè）定（dìng）G76指（zhǐ）令的參數值，這些值通常通（tōng）過（guò）對梯形螺紋的分析計算獲得。

3.根據初步測量得（dé）出的中徑值，精確計（jì）算出Z向刀具偏（piān）置值，從而準確控（kòng）製梯形螺紋的中徑值。

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