​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

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

在（zài）普通車床（chuáng）的（de）生產實（shí）習過程中（zhōng），加工梯形螺紋課題是最基本的實習課題（tí），但在數（shù）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（tī）形螺紋的（de）加（jiā）工練習，甚至有人提出在數控車床上不能加工梯形螺紋，顯然這種（zhǒng）提法是錯誤（wù）的。其（qí）實，隻要工藝分析合理，使用的加工指令得當，完全可以在數控車床上加工出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析（xī）

1.梯形（xíng）螺紋（wén）的尺寸計算

梯形螺紋的代號梯形螺紋的代號（hào）用字（zì）母“Tr”及（jí）公（gōng）稱直徑×螺距表示，單位均為（wéi）mm。左旋螺紋需在尺寸規（guī）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（wén）的（de）牙（yá）型角為30°。

2.梯形螺紋在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（rú）圖2a）。采用此種方法加工梯（tī）形螺（luó）紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排（pái）屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量（liàng）過大時，還（hái）可能產（chǎn）生“紮刀（dāo）”和“爆刀”現象。這種方法數控車床可采（cǎi）用（yòng）指令（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，內容不（bú）錯，值得關注】

斜進法螺紋車刀沿（yán）牙型角方（fāng）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紋時，螺（luó）紋車刀始終隻有一個側刃參（cān）加切削，從而使排屑比較順利，刀尖的受力和受（shòu）熱情況有所改善，在車削中不（bú）易引起“紮刀（dāo）”現象。該方法在數控車床（chuáng）上可（kě）采（cǎi）用G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙型角（jiǎo）方向交錯間隙進給至牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法（fǎ），也可在數控車床上采用G76指（zhǐ）令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用（yòng）切槽刀粗切出（chū）螺紋槽（（如圖2d），再用梯形（xíng）螺紋車刀加工螺紋兩側麵。這（zhè）種方法的編程與（yǔ）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。綜合測量用螺紋規測量，中徑的三針測量與單針測量如圖3所示，計算如下：

M=d2+4.864dD-1.866P（dD表（biǎo）示測量用量（liàng）針的（de）直徑，P表示（shì）螺距（jù）。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外徑）

廣東CNC加工廠（chǎng）家（jiā）

二、梯形螺紋編程實例

計（jì）算梯形螺紋（wén）尺寸並查表確定其公差（chà）

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（dǐ）寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的（de）測量棒測量中徑，則（zé）其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定其公（gōng）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（gōng）兩次，精加工餘量為0.16mm，倒角量等（děng）於0.5倍螺距，牙型（xíng）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（shàng）程序在螺紋切削過程中采用沿牙型角方向斜向進刀的方式，如圖2b所示。在（zài）FANUC-0i係統中，有時還可采用如圖2c所示交錯螺紋切削方式，G76編（biān）程如下所示：

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

K：螺紋牙（yá）型高度。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺（luó）紋切削

3.計算（suàn）Z向刀具偏（piān）置值

在梯形（xíng）螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬，因此通過（guò）一次G76循環切削（xuē）無法（fǎ）正確控製螺紋中徑等各項尺（chǐ）寸。為（wéi）此可采用刀（dāo）具Z向偏置後（hòu）再次進行G76循（xún）環加工來解（jiě）決以上問題，為了提高加工效率，最好隻進行一次偏置加工（gōng），因此（cǐ）必（bì）須精確計算Z向（xiàng）的偏置量，Z向偏置量的計算方法（fǎ）如圖5所示，計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量（liàng）EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時，在一（yī）次（cì）循環結束後，用三針測量實測（cè）M值，計算出刀具Z向偏置（zhì）量，然後在刀長補償或磨耗存貯器中（zhōng）設置Z向刀（dāo）偏（piān）量，再次用G76循環加工就能一次性（xìng）精確控製中徑等螺紋參數值

三（sān）、結論

通過以上（shàng）的實例分析我們可以得出結論，要（yào）想在數控機床上方便地加工出梯形螺（luó）紋（wén），關（guān）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（lìng）的參數值，這些值通常通過對（duì）梯形螺紋的分析計算獲得。

3.根據初步測量得出的中徑值，精確（què）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。

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