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（xí）過程中（zhōng），加工梯形螺紋（wén）課題（tí）是最基本（běn）的實習課題，但在數控車床實習過程中，常常（cháng）由（yóu）於（yú）加工工藝方麵的原因，卻很少進（jìn）行梯形螺紋的加工練（liàn）習，甚至有人提出（chū）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，隻要工（gōng）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工（gōng）出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形（xíng）螺紋的尺寸計算

梯（tī）形螺紋的代號 梯形螺紋的代號用字母“Tr”及（jí）公稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左（zuǒ）旋螺紋需在尺寸規（guī）格之（zhī）後加注“LH”，右旋（xuán）則不（bú）用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國（guó）標規定，公（gōng）製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺（luó）紋在數控車床上（shàng）的（de）加工（gōng）方法

直進法螺（luó）紋車刀X向間歇進給至牙深處。采用此（cǐ）種方法加工梯形螺（luó）紋時，螺紋車刀的三（sān）麵都參加切（qiē）削，導（dǎo）致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產（chǎn）生“紮刀”和“爆刀”現象。這種（zhǒng）方法數控車床可采用指令G92來（lái）實現（xiàn），但是很顯然，這種（zhǒng）方法（fǎ）是不可取的（de）。

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給（gěi）至牙深處。采用此種（zhǒng）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（xiè）比較順利，刀尖的受力和（hé）受熱情況有所改善，在（zài）車削中不易引起“紮刀”現象。該方法在（zài）數控車床上可采用G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙型角方向交錯間隙進給（gěi）至牙（yá）深。該（gāi）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（cū）切（qiē）槽法該方法先用切槽刀（dāo）粗切出螺（luó）紋槽，再用梯形螺紋車（chē）刀加工（gōng）螺紋兩側麵。這種方法的編程與加工在數控（kòng）車床上較難實現。

3.梯（tī）形螺紋測量

梯形螺紋（wén）的測量分綜合測量、三針測（cè）量、和單針測量三種。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（luó）距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工（gōng）件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

例：試用G76指令編寫加工程序（xù）。

計算（suàn）梯形螺紋尺（chǐ）寸並查表確定其公差

大徑d=360–0.375；

中徑（jìng）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,查表確定其公差（chà），故（gù）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（cè）量棒測量中徑，則（zé）其測量尺（chǐ）寸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（shè）定精加工兩（liǎng）次，精加工餘（yú）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（xuē）過程中采用沿牙（yá）型角方向斜向進刀的方式，在FANUC-0i係統中，有時還可采用（yòng）交錯螺紋切削（xuē）方式，G76編程如下所示：

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

K：螺紋牙型高度（dù）。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采（cǎi）用（yòng）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工中，由於刀尖寬度（dù）並不等於槽底寬，因此通過一次G76循環（huán）切削無法正確控製螺紋中徑等各（gè）項（xiàng）尺寸。為此可采用（yòng）刀具Z向偏置後再次進（jìn）行G76循環（huán）加工來解決以上問題，為了（le）提高加工效率，最好隻進行（háng）一次偏置（zhì）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（fǎ），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（zé）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（gōng）時，在一次循環結束（shù）後，用三針測量實測M值，計算出刀具Z向（xiàng）偏置量，然後在刀長補（bǔ）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（shù）值。

三、結論

通過以（yǐ）上（shàng）的實（shí）例分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紋，關鍵是（shì）做好如下幾點：

1.合（hé）理（lǐ）選擇（zé）梯形（xíng）螺（luó）紋的加工指（zhǐ）令，通常選G76指令。

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

3.根據初步測（cè）量得出的中徑值，精確計算出Z向刀具偏置值，從而準確控製梯（tī）形螺（luó）紋的中徑值。

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