​數控（kòng）車床上完（wán）美搞定梯形螺紋加工

在普通車床的生產實習過程中，加工（gōng）梯形螺紋課題是最基本的實習課題（tí），但（dàn）在數控車床實習過程中，常常由於加工工藝（yì）方麵的原因，卻很少進行梯形螺紋的（de）加工（gōng）練（liàn）習，甚至有人提出在數控車床上不能（néng）加工梯形螺紋，顯然這種提（tí）法是錯誤的（de）。其實，隻要工藝分析（xī）合理，使用的加工（gōng）指（zhǐ）令得當，完全可以在數控車床（chuáng）上加工出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形（xíng）螺紋的代號梯形（xíng）螺紋的（de）代號用字母“Tr”及公（gōng）稱直（zhí）徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺紋需在尺（chǐ）寸規格之後加注“LH”，右（yòu）旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國（guó）標規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車（chē）床上（shàng）的加工方法

直進法螺紋車刀X向間（jiān）歇進（jìn）給至牙深處。采用此種方法加工（gōng）梯形螺紋時（shí），螺紋車刀的三（sān）麵都參加（jiā）切削，導致加工（gōng）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，還可能產生“紮刀”和（hé）“爆刀”現象。這種方法數控車床可（kě）采用指令G92來（lái）實現，但是很顯然，這種方法是不（bú）可取的。

斜（xié）進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙深處。采用此種方法加工梯形螺紋時（shí），螺紋車刀始終（zhōng）隻有一個側刃參加切削，從而使排屑比（bǐ）較順利，刀尖的受力和受（shòu）熱情況有所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該方法在數（shù）控（kòng）車床上可采用G76指令來實（shí）現。交錯切（qiē）削法（fǎ）螺紋車刀沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深。該方法類同於斜進法（fǎ），也（yě）可（kě）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切槽（cáo）刀粗切出螺紋槽，再用梯（tī）形螺紋車刀加工螺紋兩（liǎng）側麵。這種方法的編程與加工在數控車床上（shàng）較難實現。

3.梯形螺紋測量（liàng）

梯形螺紋的（de）測量分綜合測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測（cè）量用螺紋規測量，計算（suàn）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表示工件實際測量外徑）

二、梯形（xíng）螺紋編程實例

例：試用G76指（zhǐ）令編（biān）寫加工程序。

計（jì）算梯形螺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

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑d3=d-2 h3=29,查（chá）表確定其（qí）公差，故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，則其（qí）測量尺寸（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（biān）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（wéi）30°，最小切深為（wéi）0.05mm。）

G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0；（設定螺紋高（gāo）為（wéi）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中（zhōng）采用沿牙（yá）型角方向（xiàng）斜向進刀的方式，在FANUC-0i係統中，有時還可采用交錯螺紋切削方式（shì），G76編程如下所示：

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

K：螺紋（wén）牙型高度。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形（xíng）螺紋的實際加工中，由於刀尖寬（kuān）度並不等於槽底寬，因此（cǐ）通過（guò）一（yī）次G76循環切削無法正確（què）控製螺紋中徑等各項尺寸。為（wéi）此可采用刀具Z向偏置後再次進行G76循環加工來解決以上問題，為了提（tí）高加（jiā）工效率，最好（hǎo）隻進行一次偏置加工，因此必（bì）須精確計算Z向（xiàng）的偏置量，Z向偏置量的計算（suàn）方法，計算如（rú）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（wéi）等腰三角形，則EF=2EB=2AO2。

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向（xiàng）偏（piān）置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時，在一次循（xún）環結束後，用三針測量實測M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨耗存貯器（qì）中設置Z向刀偏量，再次用G76循（xún）環（huán）加工就能一次性精確（què）控製中徑等螺紋（wén）參數值。

三、結論（lùn）

通過以上的實例分析我們可以得出結論，要想在數控機（jī）床上方便地加工出梯形螺紋，關鍵是做好如（rú）下幾點：

1.合（hé）理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準確（què）設定G76指令的參數值，這些（xiē）值通常通過對梯（tī）形螺紋的分析計算獲得。

3.根據初步測量得出的中徑值，精確計算出Z向刀具偏置值，從而準確（què）控（kòng）製梯形螺紋的中（zhōng）徑值。

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