​數控（kòng）車床上完美搞定梯形螺紋加工

本文通過對梯（tī）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螺紋的方法。

在普通車床的生（shēng）產實習過程（chéng）中，加工梯形螺紋課題是最基本的實習（xí）課題，但在數控車床實習過程中，常常由於加工工藝方麵的原（yuán）因，卻很少進行梯形螺紋的加（jiā）工練習，甚至有人提出在數控車床上不能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤（wù）的。其（qí）實，隻要工（gōng）藝分析合理，使用（yòng）的加（jiā）工指令得當，完全可以在數控車床上加工出合（hé）格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的（de）工藝（yì）分析（xī）

1.梯形螺紋的尺寸計算

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

國標（biāo）規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車（chē）床上（shàng）的加（jiā）工方法

直進法螺紋車刀X向（xiàng）間（jiān）歇進給至牙（yá）深（shēn）處（如圖（tú）2a）。采用此（cǐ）種方法（fǎ）加（jiā）工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑（xiè）困（kùn）難，切削力和切削（xuē）熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生（shēng）“紮刀”和“爆（bào）刀”現（xiàn）象。這種方法數控車床（chuáng）可采用指令G92來實現，但（dàn）是很顯然，這種（zhǒng）方（fāng）法是不可取的（de）。【金屬加工微信，內（nèi）容不錯，值得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙（yá）型角方向斜向間歇進給至牙深處（如圖2b）。采用此種方法加（jiā）工梯形螺（luó）紋（wén）時，螺紋車刀始終隻有一個（gè）側刃參加切削，從（cóng）而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況有（yǒu）所改善，在車削中不易（yì）引（yǐn）起“紮刀”現象。該方法（fǎ）在數控車床上可采用G76指令來實現。交錯切削法螺紋（wén）車刀沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深（如圖2c）。該（gāi）方法類同於斜進法，也可在（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），再用梯（tī）形螺紋車刀加工螺紋兩側（cè）麵。這（zhè）種方法的編程與（yǔ）加工在數控（kòng）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（sān）針測（cè）量、和單針測量三種。綜合測（cè）量用螺（luó）紋規測量（liàng），中徑的三針測量與（yǔ）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（liàng）用量（liàng）針的直徑，P表示螺距（jù）。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示工（gōng）件實際測量外徑）

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二、梯形螺紋編程實例

計（jì）算梯形螺紋尺寸並（bìng）查表確定其公差

大（dà）徑d=360–0.375；

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

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑d3=d-2 h3=29,查（chá）表確（què）定其公（gōng）差，故d3=290–0.537；

牙頂寬f=0.366P=2.196

牙（yá）底寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的測量棒測（cè）量中徑（jìng），則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根（gēn）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

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（yá）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（xià）所示：

G76 X28.75 Z-40.0 K3500 D600 F6.0 A30.0 P2；

K：螺紋（wén）牙型高（gāo）度。

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（jì）加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬，因此通（tōng）過一次G76循環切削無法正確控（kòng）製螺紋中徑（jìng）等（děng）各項尺寸。為此可（kě）采用刀具Z向偏置後再次進行G76循環加工來解決以上問題，為了提（tí）高（gāo）加工效率，最好隻進行一次偏置加工，因此（cǐ）必須精確計算Z向（xiàng）的偏（piān）置量，Z向偏置量的計算方法如圖5所示，計算如下：

設M實（shí）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（shí）際加（jiā）工時（shí），在一次循環結束後，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（bǔ）償或磨耗存貯器（qì）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等螺紋參數（shù）值

三、結論

通過以上的實例分析（xī）我們可以得出結論，要想在數控機床上方（fāng）便地加工出梯形（xíng）螺紋，關鍵是做好如下幾（jǐ）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，這些值通常通過對梯形螺紋的分析計算獲得。

3.根（gēn）據（jù）初步測量得出（chū）的中徑值，精確計算出Z向刀具偏（piān）置值，從而準確控製梯形螺紋的中徑值。

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