​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工（gōng）

　　

本文通過對梯形螺（luó）紋加（jiā）工的工藝（yì）分析（xī）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，但在數控車（chē）床實習過（guò）程中，常常由於加（jiā）工工藝方麵的原因，卻很少（shǎo）進行梯（tī）形螺紋的加工練習，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）提法是錯誤的。其實，隻要（yào）工藝分析合理，使用（yòng）的加工指令（lìng）得當，完全可以在數控車床上加工（gōng）出合格的梯形螺紋。

 

一、梯（tī）形螺紋（wén）加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號 梯形螺紋的代（dài）號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位（wèi）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。

國標規定（dìng），公製梯形螺（luó）紋的牙（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（如圖2a）。采用此種方法加工梯形螺紋（wén）時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加（jiā）工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀（dāo）量過大時，還可（kě）能產（chǎn）生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控（kòng）車床可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是不可取的。【金（jīn）屬加工微信，內容不錯，值得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙型角（jiǎo）方向斜向間歇進給至牙深處（如圖2b）。采用此種方（fāng）法加工梯形螺紋時，螺（luó）紋車刀始終隻有一個側刃參加切削，從（cóng）而使排屑（xiè）比較順利，刀尖的（de）受力和受（shòu）熱情況有所改善，在車削中不易引起“紮（zhā）刀”現象。該方法在數控車床上可采用G76指令（lìng）來實現（xiàn）。交錯（cuò）切削法螺紋車刀沿牙（yá）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（yě）可在數控車床上采用G76指令來實現。

切槽刀（dāo）粗切槽法該方法先用切槽刀（dāo）粗切出螺紋槽（（如（rú）圖2d），再用（yòng）梯（tī）形（xíng）螺紋車刀加工（gōng）螺紋兩（liǎng）側（cè）麵。這種方法的編程與加工在（zài）數控車床（chuáng）上較（jiào）難實（shí）現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測（cè）量（liàng）分綜（zōng）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（zhēn）測（cè）量與單針測量如圖3所示（shì），計算如（rú）下：

M=d2+4.864dD-1.866P （dD表示（shì）測量用量針的直徑，P表示（shì）螺（luó）距（jù）。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外徑）

 

 


二、梯形螺紋（wén）編程實例

計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（biǎo）確定（dìng）其公差，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（cè）量棒（bàng）測量中徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中（zhōng）徑（jìng）公差確定其公差，則M=32.88–0.118 –0.453

2.編寫數（shù）控程序（xù）

O0308；

G98 ;

T0202；

M03 S400；

G00 X37.0 Z3.0；

G76 P020530 Q50 R0.08；（設定精（jīng）加工兩次，精加工餘（yú）量為0.16mm，倒角量（liàng）等（děng）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；（設定螺紋高（gāo）為3.5mm，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋（wén）切削（xuē）過程中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（tǒng）中，有時還可采用如圖2c所示交錯螺紋切削方式（shì），G76編（biān）程如下所（suǒ）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（cì）進給（gěi）的背吃刀量。

A：牙型（xíng）角度。

P2：采用交（jiāo）錯（cuò）螺紋切削

3.計算Z向刀具（jù）偏置值（zhí）

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖（jiān）寬度（dù）並（bìng）不等於槽底寬，因（yīn）此（cǐ）通（tōng）過一次G76循環切削無法正確控製螺紋中徑等各項尺寸（cùn）。為此可采用刀具Z向偏置後再次進行（háng）G76循環加工來（lái）解（jiě）決（jué）以上問題（tí），為了提高加工效率（lǜ），最好（hǎo）隻進行一次偏置加工，因此必（bì）須精確計算Z向的偏置量，Z向偏（piān）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（zhì）量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

 

實際加工（gōng）時，在一次循環結束後，用三針測量實測（cè）M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨耗存（cún）貯（zhù）器中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一次性精確控製中徑（jìng）等螺（luó）紋參數值。【金屬（shǔ）加工微信，內容不錯，值得（dé）關注】

 

三、結論

通過以（yǐ）上的實例分析我們可（kě）以得出結論，要想在數控機床上方便地（dì）加工出（chū）梯形螺紋，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指令。

2.準確設定G76指令（lìng）的參數值（zhí），這些值通（tōng）常通（tōng）過對梯（tī）形（xíng）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（jù）偏置值，從而準確控製梯形螺紋（wén）的中徑值。

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