​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本文通（tōng）過（guò）對梯形螺紋加工的工藝分析和（hé）加工方法的研討，探索出一套（tào）可以在（zài）數控車（chē）床上加工（gōng）出合格梯形螺（luó）紋的方法。

在普通車床的生（shēng）產實習過程中，加工梯形螺（luó）紋課題是最（zuì）基本的實習（xí）課題，但在數控車床實習（xí）過程中（zhōng），常常由於加（jiā）工工藝（yì）方麵的原因，卻很少進行梯形螺紋的加工練習，甚至有人提出（chū）在（zài）數控車床上不能（néng）加工（gōng）梯形螺紋，顯然這種（zhǒng）提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析合（hé）理，使用的加工（gōng）指令得當，完全可以在數控車床上加（jiā）工出（chū）合格的梯形螺紋。

一、梯（tī）形螺紋加工的工藝分（fèn）析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺（luó）紋的代號梯形螺紋（wén）的代號用字母（mǔ）“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均（jun1）為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。

國標規定，公製梯（tī）形螺紋的牙型角（jiǎo）為（wéi）30°。

2.梯形螺紋（wén）在數控車床上的加工方法

直進法螺紋車刀X向間（jiān）歇進給至牙深處（如圖2a）。采用此種方法加工梯（tī）形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱（rè）增加，刀尖磨損嚴（yán）重。當進刀量過大（dà）時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控車床可采（cǎi）用指令G92來實現，但（dàn）是很顯然，這種方法是（shì）不可取的。【金屬加工微（wēi）信，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（zhì）牙深處（如圖2b）。采用此種方法加工梯形（xíng）螺紋時，螺紋車刀始終隻有一個側（cè）刃參加切（qiē）削，從而使排屑比較順利，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（fǎ）在數控車床上可采用G76指令來實現。交錯切削法（fǎ）螺紋車刀沿牙型（xíng）角方向交錯間（jiān）隙進給至牙深（如圖（tú）2c）。該方法類同於斜進法，也可在數控（kòng）車床上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法（fǎ）先用切槽（cáo）刀粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩側麵。這種方法的編程與（yǔ）加工在數（shù）控車床（chuáng）上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測量分（fèn）綜合（hé）測量（liàng）、三針（zhēn）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）測量（liàng）與單針測量如圖（tú）3所示（shì），計算如下：

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（biǎo）示工件實際（jì）測量外（wài）徑）

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二（èr）、梯形螺紋編程實（shí）例

計算梯形螺紋（wén）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,查表確（què）定其公差，故（gù）d3=290–0.537；

牙頂寬（kuān）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，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，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；（設定精加工兩次，精加工餘（yú）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；（設定（dìng）螺（luó）紋高為3.5mm，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在（zài）螺紋切削過程中采用沿牙型（xíng）角方向斜向進刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還（hái）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（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

在梯形螺紋（wén）的實際加工中，由於刀尖寬度（dù）並不等（děng）於槽底寬，因此通過一次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G76循環加工（gōng）來解決以上問題，為了提高加工效率，最好（hǎo）隻進行一（yī）次偏置加工，因此（cǐ）必須精確計算Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法如（rú）圖5所（suǒ）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向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時，在（zài）一（yī）次循環結束後，用三針測量實測M值，計算出刀具Z向（xiàng）偏置量，然後在刀長補償（cháng）或（huò）磨耗存貯器中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加（jiā）工就能一次性（xìng）精確控製中徑等螺紋參數（shù）值

三、結論

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

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指令的參（cān）數值，這些值通常（cháng）通過對梯（tī）形螺紋的（de）分析計算獲得。

3.根據初步（bù）測量得出的中（zhōng）徑值，精確計算出Z向刀（dāo）具偏置值，從而準確控製梯（tī）形螺紋的中徑值。

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