​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

　　

本（běn）文通過對梯形螺紋（wén）加工的工藝分析和加工方法的研（yán）討，探索出一套可以在數控（kòng）車床上加（jiā）工出（chū）合格梯形（xíng）螺紋的方法。

在普通車床的生產實習過程（chéng）中，加工梯形（xíng）螺紋課題是最基本的實習課題，但在數控車床實習（xí）過程中，常（cháng）常由於加工工藝方麵的原因（yīn），卻很少進行梯形螺紋的加工練習，甚至有人提出在數控車床上不（bú）能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析合理，使用的加工指令得當，完（wán）全可以在數控車床上加工出合格的梯形螺（luó）紋。

 

一、梯形螺紋加工的工藝分（fèn）析

1.梯形（xíng）螺（luó）紋的尺寸計算

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

國標（biāo）規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加（jiā）工方法

直進（jìn）法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處（如圖（tú）2a）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺（luó）紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困（kùn）難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大（dà）時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數（shù）控車床可采用指令G92來實（shí）現，但（dàn）是很顯然，這種方法是（shì）不可取的。【金屬加工微信（xìn），內容不錯，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）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有（yǒu）一個側（cè）刃參加切削，從而使排屑（xiè）比較順利，刀尖的受力和受熱情況有所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該方法在（zài）數控（kòng）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（jiǎo）方向交錯間隙進（jìn）給至牙深（如圖2c）。該（gāi）方法（fǎ）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（qiē）槽（cáo）法（fǎ）該方法先用切槽刀粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺紋車刀（dāo）加（jiā）工螺紋兩側麵（miàn）。這種（zhǒng）方法的編程與加工在數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測（cè）量

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

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（wài）徑）

 

 


二、梯（tī）形螺（luó）紋編程實例

計算梯形螺紋尺寸（cùn）並查表確定（dìng）其公差

大（dà）徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定（dìng）其公差，故d2=33–0.118 –0.453

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小（xiǎo）徑（jìng）d3=d-2 h3=29,查表確定其公（gōng）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的測量棒測量（liàng）中徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定其公差（chà），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0.5倍螺距，牙型（xíng）角為30°，最小（xiǎo）切深為0.05mm。）

G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0；（設定螺紋高為3.5mm，第（dì）一刀（dāo）切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過程中（zhōng）采用沿牙型角方向（xiàng）斜向進刀的方式，如圖（tú）2b所（suǒ）示。在FANUC-0i係統中，有時還可采用如圖2c所示（shì）交錯螺紋切（qiē）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。

D：第（dì）一次（cì）進給的背吃刀（dāo）量。

A：牙（yá）型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向（xiàng）刀具偏置值（zhí）

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬（kuān）度並不等於槽底寬，因（yīn）此通（tōng）過一次G76循環切削（xuē）無法正（zhèng）確控製（zhì）螺紋中徑等各（gè）項尺寸（cùn）。為此可采用刀具Z向偏置後再次進行G76循環加工來解（jiě）決以上問（wèn）題，為了提高加工效率，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向偏置量的計算方法如圖5所示，計算如下：

設（shè）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，在一次循環結束後，用三針測量實測M值，計算出刀具Z向偏（piān）置量，然後在刀長補償或磨（mó）耗存貯（zhù）器中設置Z向刀（dāo）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。【金屬加工微信，內（nèi）容不錯（cuò），值得關注】

 

三、結論

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

1.合理選擇梯形（xíng）螺紋的加（jiā）工指令，通常選G76指令（lìng）。

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

3.根據初步（bù）測（cè）量得出的中徑值，精確計（jì）算出Z向刀（dāo）具偏置值，從而準確控製梯形螺紋（wén）的中徑值。

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