數控車床上（shàng）完（wán）美搞定梯形螺紋（wén）加工

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

在普（pǔ）通車床的生產實習過程中（zhōng），加工（gōng）梯形螺紋課題是最基本的實習課題（tí），但在數控車（chē）床實習過程中（zhōng），常常由於（yú）加工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形螺紋的加工練習（xí），甚至有人提出在（zài）數控車床上不能加工梯形螺紋，顯然（rán）這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝（yì）分析合理，使用的加工指令（lìng）得當，完全可以在數（shù）控車床上加工（gōng）出合格的梯形（xíng）螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算（suàn）

梯形螺紋（wén）的代號 梯形螺紋的代號用字母“Tr”及公稱（chēng）直徑×螺距表示（shì），單位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右旋則不用標（biāo）注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等（děng）。

國標（biāo）規（guī）定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺（luó）紋在數控車床上的加工方法

直進法螺（luó）紋（wén）車（chē）刀X向間歇進給至牙深處（如圖2a）。采（cǎi）用此種方法加工梯形螺紋（wén）時（shí），螺紋車刀的三麵都參加切削，導（dǎo）致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀（dāo）尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀（dāo）”現（xiàn）象。這種方法數控車床可采用指令G92來（lái）實（shí）現，但是很顯然，這種方法（fǎ）是不可取的。【金屬加工微信，內容不（bú）錯，值得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙深處（如圖2b）。采（cǎi）用此種方法加工梯形螺紋（wén）時，螺紋車刀始終隻有一個側刃（rèn）參（cān）加切削，從而使排屑比較（jiào）順利，刀尖的受力和受熱情（qíng）況有所改善，在車削中不易引（yǐn）起“紮刀”現象。該方法在數控車床上可采用（yòng）G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙型角方向交錯（cuò）間（jiān）隙進給至（zhì）牙深（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（shí）現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽刀（dāo）粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用（yòng）梯形螺紋車刀加工螺（luó）紋兩側麵。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

梯（tī）形螺紋的測量分綜合測量、三針測量、和（hé）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表示測量用量針的（de）直徑，P表示螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測（cè）量外徑）

二、梯形螺紋編程實例（lì）

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（chà），故d2=33–0.118 –0.453

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小（xiǎo）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W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的測量棒測量中徑（jìng），則其測量尺寸（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.編寫數控程序（xù）

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（gōng）餘量為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（shè）定螺紋高為3.5mm，第一（yī）刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過程中采用沿牙型角方向斜向進刀（dāo）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（qiē）削

3.計算Z向刀（dāo）具偏置值

在梯形螺（luó）紋的（de）實際（jì）加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底（dǐ）寬，因此通過一次G76循（xún）環（huán）切削無法正（zhèng）確控製螺紋中徑等各項尺（chǐ）寸。為此可采用刀具Z向偏置後（hòu）再次進行G76循環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，因此必須精確計算Z向的偏置（zhì）量，Z向偏置量的計算方法如圖5所示，計算（suàn）如下（xià）：

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EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時（shí），在一次循（xún）環結（jié）束後，用（yòng）三針（zhēn）測（cè）量實（shí）測M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨（mó）耗存貯器中設置Z向刀偏量（liàng），再次用G76循環加工就能一（yī）次性精確（què）控（kòng）製中徑等（děng）螺紋參數值。

三、結（jié）論

通過（guò）以上（shàng）的實例分析我們可以得出結論（lùn），要想在數控（kòng）機床上方便地加工出梯（tī）形螺紋（wén），關鍵是做好如下（xià）幾點：

1.合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指令的參數值，這些值通（tōng）常（cháng）通過對梯形螺紋的分析計算（suàn）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，從而準確控製（zhì）梯形螺紋的中徑值（zhí）。

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