數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

在普通車床的生產實（shí）習（xí）過程中，加工梯形螺紋課題是最基本的實（shí）習課題，但在數控車床實習過程中，常常（cháng）由於加（jiā）工工藝方麵的原因，卻（què）很少進行（háng）梯形螺紋的加工練習，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，隻要工藝分析合理，使用的加工指令得當，完全（quán）可以在數控車床（chuáng）上加工出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺（luó）紋加工的工藝分析

1.梯（tī）形螺紋的尺寸計算

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

國標規（guī）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工方法（fǎ）

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處（chù）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵（miàn）都參加切削，導致加工（gōng）排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重（chóng）。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（chē）床可采用指令G92來（lái）實現（xiàn），但是很顯然，這（zhè）種方法是不可取的。

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向（xiàng）斜向間歇進給至牙深處。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻（zhī）有一個側刃參加切削，從（cóng）而使排（pái）屑比較順利，刀尖（jiān）的受力和受熱情（qíng）況有所改善，在（zài）車（chē）削中不易引起“紮刀（dāo）”現象（xiàng）。該方法在數控車床上可采用G76指令來實現（xiàn）。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。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上采用G76指令來實現。

切槽（cáo）刀粗切槽法該方法先用（yòng）切槽刀粗切出螺紋槽，再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩（liǎng）側麵。這種方法的編程與加工在數控車床上較（jiào）難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形（xíng）螺紋的（de）測量（liàng）分綜合測量、三（sān）針測量、和單針測量三種。綜合測量用螺紋規測量，計算如下：

M=d2+4.864dD-1.866P （dD表示測量用量針的直徑（jìng），P表示（shì）螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

例：試（shì）用G76指令編寫加工程序。

計算梯形螺紋尺寸並查（chá）表確定其公差

大徑d=360–0.375；

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

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑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的測量棒測量中徑，則其測量（liàng）尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中（zhōng）徑公差確定其（qí）公（gōng）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（liǎng）次，精加工餘量為（wéi）0.16mm，倒角量等於0.5倍螺距，牙（yá）型（xíng）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（yī）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牙型（xíng）角方（fāng）向斜向進刀的方式，在FANUC-0i係統中，有時還可采用交錯螺（luó）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（gěi）的（de）背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采（cǎi）用交錯螺紋（wén）切削

3.計（jì）算（suàn）Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實際（jì）加工中，由於刀尖寬度並不等於槽（cáo）底寬，因此通（tōng）過一次G76循環切削無（wú）法正確控製（zhì）螺紋中徑等各項尺寸。為此可采用刀具Z向偏置後再（zài）次進行G76循環加（jiā）工（gōng）來解決以上問題，為了提（tí）高加工效率，最好隻（zhī）進行一次偏（piān）置加工，因此必須（xū）精確（què）計算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（lùn）=2AO1=δ，則（zé）AO1=δ/2

四邊（biān）形O1O2CE為平行四邊形，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

實際加工時，在一（yī）次循（xún）環（huán）結束後，用三針測量實測M值，計算（suàn）出刀具Z向偏置（zhì）量，然後在刀長補償或磨耗存貯器（qì）中設置Z向刀偏（piān）量，再（zài）次用G76循環加（jiā）工就能一次性精確控製中（zhōng）徑等螺紋參數值。

三（sān）、結論

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

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指令的參數值，這些值通常通過對（duì）梯形螺紋的分析計算獲得。

3.根據初步測量得出的（de）中徑值，精確計算出Z向刀具（jù）偏置值，從而準確控製梯形（xíng）螺紋的中徑值。

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