數控車床上完美搞（gǎo）定梯（tī）形螺紋加工

本文通過對梯形螺紋加工的工藝分析和加工方法的（de）研討，探索出一套可以在數控車（chē）床上加工出合格梯形螺紋的方法。

在普通車床的生產實習過程（chéng）中，加（jiā）工梯形螺紋課題是（shì）最基本的實習課題，但在數控車床實習過程中，常常由於加工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形螺（luó）紋的加工（gōng）練習，甚至有人（rén）提出在數控車床上（shàng）不能加工梯（tī）形（xíng）螺紋（wén），顯然（rán）這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析合理，使用的加工指令得當（dāng），完全可以在數控車床（chuáng）上加工出（chū）合格的梯形螺（luó）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（luó）紋的代號 梯形螺紋的代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單（dān）位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規格之（zhī）後加注（zhù）“LH”，右旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規（guī）定，公（gōng）製梯形（xíng）螺紋的（de）牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加（jiā）工方法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處（如圖（tú）2a）。采用此種方法（fǎ）加（jiā）工梯形螺紋時，螺紋（wén）車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難（nán），切削（xuē）力和切削熱（rè）增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生（shēng）“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控車床可采（cǎi）用（yòng）指令G92來（lái）實現，但是很顯然，這種方法是不可取的。【金屬（shǔ）加工微信，內容不（bú）錯（cuò），值得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙型角方（fāng）向斜向間歇（xiē）進給至牙深處（如圖2b）。采（cǎi）用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有一個側刃參（cān）加切（qiē）削，從而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況有所改善，在車（chē）削中不（bú）易引起“紮刀”現象。該方（fāng）法在數控車床上可采（cǎi）用G76指令來實（shí）現。交錯切削法螺（luó）紋（wén）車刀沿（yán）牙型角方向交錯間隙（xì）進給至牙（yá）深（如圖2c）。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（yòng）切槽刀（dāo）粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺紋（wén）車刀加工螺紋兩側麵。這種方法（fǎ）的編程與加工在數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測量分綜合測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測量用螺紋（wén）規測（cè）量（liàng），中徑的三（sān）針測量與單針（zhēn）測量如圖3所示，計（jì）算如下：

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

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外（wài）徑）

二、梯形螺紋編程實例

計算梯形螺紋尺寸並查表確定（dìng）其公差

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（yá）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（yá）底寬（kuān）W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的（de）測量（liàng）棒測量中徑，則其（qí）測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定（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，倒角量等於（yú）0.5倍螺距，牙型角（jiǎo）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（wéi）3.5mm，第一刀切深為（wéi）0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序（xù）在螺紋切削過程中采用沿牙型角方向（xiàng）斜向進刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可采用如圖2c所示交（jiāo）錯螺紋（wén）切削方式，G76編程如（rú）下所示：

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

K：螺紋牙型（xíng）高度。

D：第（dì）一次進給的背吃刀量。

A：牙型角（jiǎo）度。

P2：采用交（jiāo）錯螺紋切削

3.計算Z向（xiàng）刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加（jiā）工中，由於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（chǐ）寸。為此可采用刀（dāo）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（gōng）效率，最好隻進行一次偏置加工，因（yīn）此必須精確計算Z向的偏置量，Z向偏置量（liàng）的計算方法（fǎ）如圖5所示，計算（suàn）如下：

設M實測- M理論（lùn）=2AO1=δ，則AO1=δ/2

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（jù）Z向偏置量，然後在刀長（zhǎng）補償或磨耗存貯器中設置（zhì）Z向刀偏量，再（zài）次用G76循環加工就能（néng）一次性精確控製中徑等螺紋參數值。

三、結論

通過以上（shàng）的實例分析我們可以得出結（jié）論，要想在數控（kòng）機床上方便地加工出梯形螺（luó）紋（wén），關鍵是做好如下幾點：

1.合（hé）理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指（zhǐ）令。

2.準確設定G76指令的參（cān）數值，這些值通常通過對梯形（xíng）螺紋的（de）分析計算獲得。

3.根據初（chū）步（bù）測量（liàng）得出的中（zhōng）徑值，精確計算出Z向刀具偏置值，從而（ér）準確（què）控製梯形螺紋（wén）的（de）中徑值。

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