數控車床上完美搞定梯形螺（luó）紋（wén）加工

在普通車床的生產實習過程中，加工梯（tī）形螺紋課題是最基本的實習課題，但在數控車床實習過程（chéng）中，常常由（yóu）於加工工藝方麵的（de）原因，卻很少進行梯形（xíng）螺紋的加工練習，甚至有人提出在（zài）數控車床上不能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其（qí）實，隻要工藝分析合理，使用的（de）加工指令得當，完全可（kě）以在數控車床（chuáng）上加工（gōng）出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋（wén）的尺寸計算

梯形螺紋的代（dài）號 梯形螺紋的代號用字（zì）母（mǔ）“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺（luó）紋需在尺寸（cùn）規格之後加注“LH”，右旋則不用（yòng）標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯（tī）形螺紋的牙（yá）型（xíng）角為30°。

2.梯形螺紋在數控（kòng）車床上的加工方法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至（zhì）牙深處。采（cǎi）用此種方法加工梯形螺紋（wén）時，螺紋車刀的三麵都（dōu）參（cān）加切削，導致加（jiā）工排屑困難，切（qiē）削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還（hái）可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是不可取的。

斜進法螺紋車（chē）刀沿牙（yá）型角方向斜（xié）向間（jiān）歇進給至（zhì）牙深處。采用此種方法加工（gōng）梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻（zhī）有一個側刃參加切削，從而使排（pái）屑比（bǐ）較（jiào）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。該方法在數（shù）控（kòng）車床（chuáng）上可采用G76指令來（lái）實現。交（jiāo）錯切削法螺紋車刀沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深。該方（fāng）法類同（tóng）於斜進法，也可在數控車床上采用G76指令來實現（xiàn）。

切槽刀粗切槽法（fǎ）該方法先用切槽刀粗切出螺紋槽，再（zài）用梯形螺紋車刀加工螺紋兩側麵（miàn）。這種方法（fǎ）的編程與加工在數控車床上較難（nán）實現。

3.梯形（xíng）螺紋測量

梯形螺紋的測量分綜合測量、三針（zhēn）測量（liàng）、和單針測量（liàng）三種。綜（zōng）合測量用螺紋規測量，計算（suàn）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表示工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編（biān）程（chéng）實例

例：試用G76指令編寫加工程序。

計算梯（tī）形螺（luó）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,查表確定（dìng）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（chá）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（yòng）3.1mm的測量棒測量中（zhōng）徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公（gōng）差確定其公差，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；（設定螺紋高為3.5mm，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過程中采用沿（yán）牙型角方（fāng）向斜向進刀的方式，在FANUC-0i係統中（zhōng），有時還可采用交錯螺紋切削方式（shì），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（dù）。

D：第一次進給的背吃（chī）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

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖（jiān）寬度並不（bú）等於槽底寬，因此通過一次G76循環切削無（wú）法正確控（kòng）製螺紋中徑等各項尺寸。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，最好隻進行一次偏置加工，因此必須精確計算（suàn）Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法，計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形O1O2CE為平行（háng）四邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰（yāo）三角形（xíng），則EF=2EB=2AO2。

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加（jiā）工時，在一次循環（huán）結束後，用三針測（cè）量實測M值，計算（suàn）出刀具Z向偏置量，然（rán）後在刀長（zhǎng）補償（cháng）或磨耗存貯器中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一次性精確（què）控製中徑等螺紋參數值。

三、結論

通過以上的實例（lì）分析我們可以（yǐ）得出結論，要想在數控機床上方便地加工（gōng）出梯形螺紋，關鍵（jiàn）是做好如下幾點：

1.合（hé）理選（xuǎn）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（de）參數值，這些值通（tōng）常（cháng）通過對梯形螺紋的分析計算獲得。

3.根（gēn）據初步測量得出的中徑值，精（jīng）確計算（suàn）出Z向刀具（jù）偏置值（zhí），從而準確控製梯形螺紋的（de）中徑值。

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