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，探索出一套可以在數控車床上加工出合格梯形（xíng）螺紋的（de）方法。

在普通車床的生產實習過程中（zhōng），加工梯形螺紋課題是最（zuì）基本的實習課題，但在數控車床實習過（guò）程中，常常由（yóu）於加工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形螺（luó）紋的加工練習，甚至有人提出在數控車床上不能（néng）加工梯形螺紋，顯然這（zhè）種提（tí）法是錯誤的。其（qí）實，隻（zhī）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（yī）、梯形螺紋（wén）加工的工藝分析

1.梯形螺（luó）紋的尺寸計（jì）算

梯形螺紋的代號 梯形螺紋的代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右（yòu）旋則（zé）不用標注。例（lì）如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公（gōng）製梯形螺紋的牙型（xíng）角（jiǎo）為30°。

2.梯形螺紋在數控（kòng）車床上的加工方法

直（zhí）進法螺紋車刀X向間歇進給至牙（yá）深處（如圖2a）。采用此種方（fāng）法加工梯形螺紋時，螺紋車刀（dāo）的三麵都參（cān）加切削，導致加工排屑困難，切削力（lì）和切（qiē）削熱增（zēng）加，刀尖磨損嚴（yán）重（chóng）。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和（hé）“爆刀”現象（xiàng）。這種方法數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯（xiǎn）然，這種方法是不可（kě）取的。【金屬加（jiā）工（gōng）微信，內容不錯，值得關注】

斜進法（fǎ）螺紋車刀沿牙型角（jiǎo）方向斜向間歇進給至牙深處（如圖2b）。采用此種方法加工梯（tī）形螺紋時，螺紋車刀始終隻有一（yī）個側刃參加（jiā）切削，從而使排屑比較順利，刀尖的（de）受力和受（shòu）熱情況有所改善，在車削中不易引（yǐn）起“紮刀（dāo）”現象。該（gāi）方法在數控車床上可采用G76指令來實現。交錯切削法螺（luó）紋（wén）車刀沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法，也可（kě）在（zài）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刀粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用（yòng）梯形螺紋車（chē）刀（dāo）加工螺（luó）紋兩側麵。這種方法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（zhēn）測量三種（zhǒng）。綜合測量用（yòng）螺紋（wén）規測（cè）量，中徑（jìng）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（jìng））

二、梯形螺紋編程實例（lì）

計算梯形螺紋尺寸並（bìng）查表（biǎo）確（què）定其公差（chà）

大（dà）徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查（chá）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（què）定（dìng）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（de）測量（liàng）棒測量中徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中（zhōng）徑公差確定其（qí）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（yú）量為（wéi）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；（設定螺（luó）紋高（gāo）為3.5mm，第一（yī）刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以（yǐ）上程序在螺紋切削過（guò）程中（zhōng）采用沿牙型角方向斜向進刀的方式，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（dù）。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向（xiàng）刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於槽（cáo）底（dǐ）寬，因（yīn）此通過一次G76循環切削無法（fǎ）正確控製螺紋（wén）中徑等各項尺寸。為此可采用（yòng）刀具Z向偏置後再次進行G76循環加（jiā）工來解決以上問題，為（wéi）了提高加工效率（lǜ），最好（hǎo）隻進行一次偏置（zhì）加工，因此必須（xū）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M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏（piān）置量（liàng）EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時，在一次（cì）循環結束後，用三（sān）針測量實測（cè）M值，計算出刀具Z向偏置量，然後（hòu）在刀長（zhǎng）補償或磨（mó）耗存貯器中設（shè）置Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一次性精確控製中徑等螺紋參數值。【金屬加工微信，內容不錯，值得關注】

三、結論

通（tōng）過以上的實例分析我們可以得出結論（lùn），要想在（zài）數控機床上方便地加工出梯形螺紋（wén），關鍵是做好如下幾點：

1.合（hé）理選擇梯形螺紋的加工（gōng）指令，通常選G76指令。

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

3.根據初步測量得出的中徑值（zhí），精確計算（suàn）出Z向刀具偏置值，從而（ér）準確控製（zhì）梯形螺紋的（de）中徑值。

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