​數控車床上完美搞定梯形螺紋加（jiā）工

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（zài）數控車床實習過程中，常常由於加工工（gōng）藝（yì）方麵的原因，卻很（hěn）少進行梯形螺紋的加（jiā）工練習，甚（shèn）至有人提出在數控車床上不（bú）能加工梯（tī）形螺紋，顯（xiǎn）然這（zhè）種提法是錯誤的（de）。其實（shí），隻要工藝分析合理（lǐ），使用的加工指令得當（dāng），完全可以在數控車床上加工出合格的梯形螺紋。

一、梯（tī）形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形（xíng）螺紋的代號梯形螺紋的代號用（yòng）字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，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Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形螺紋（wén）的牙型（xíng）角（jiǎo）為30°。

2.梯形螺紋在數控車（chē）床上的加工方法

直進法螺紋車刀（dāo）X向間歇進給至牙深（shēn）處。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損（sǔn）嚴重。當（dāng）進刀量過大時，還可能產生（shēng）“紮刀”和“爆刀”現象。這種方（fāng）法數控車床可采用指令G92來實（shí）現，但（dàn）是很顯然，這種方法是不可取的。

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙（yá）深處。采用此種方（fāng）法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有（yǒu）一個（gè）側（cè）刃參加切削，從而使排屑比較順利，刀尖的受力和受（shòu）熱情況有所（suǒ）改善，在車（chē）削（xuē）中不易引起“紮（zhā）刀”現象。該（gāi）方法在數控（kòng）車床上可采用G76指令來實現。交錯切削法螺紋（wén）車刀（dāo）沿牙型（xíng）角方向交錯間隙（xì）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。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽（cáo）刀粗切（qiē）出（chū）螺紋槽，再（zài）用梯形螺紋車刀加（jiā）工螺紋兩側（cè）麵。這種方法的編程與加工在數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯（tī）形螺紋的測量分綜合測量、三針測量（liàng）、和單針（zhēn）測量三種（zhǒng）。綜合測量用螺紋規測量，計（jì）算如（rú）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（luó）紋編程實例

例：試用G76指令編寫加工程序（xù）。

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（chá）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,查表（biǎo）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）量棒測量（liàng）中徑，則其測量（liàng）尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定（dìng）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（shè）定精加工兩次，精加工餘量為（wéi）0.16mm，倒（dǎo）角量等於0.5倍螺距，牙型角為30°，最（zuì）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（qiē）削過程（chéng）中采用沿牙型角方向斜向進刀的方式，在FANUC-0i係統中，有時還可采用交錯螺紋切削方式，G76編程如（rú）下所示：

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

K：螺紋牙型高度。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺（luó）紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬，因此通過一次G76循環切（qiē）削無法正確控製螺紋（wén）中徑等各項（xiàng）尺寸。為此可采用刀具Z向偏置後（hòu）再次進行G76循（xún）環加工來解決以上問題，為了提（tí）高加工效率，最好隻進行一次偏置加工，因此必須精確計（jì）算Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法，計算如（rú）下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形O1O2CE為平行四（sì）邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三角形，則EF=2EB=2AO2。

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向（xiàng）偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時，在一次循環結束後，用三針測量實測M值，計（jì）算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨耗存貯器中設置Z向刀偏量（liàng），再次用G76循環加工（gōng）就能一次性精確控製中徑（jìng）等螺紋參數值。

三、結論

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

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選（xuǎn）G76指（zhǐ）令。

2.準確（què）設（shè）定G76指令的參數值，這些（xiē）值通常通過對梯形螺紋的分析計（jì）算獲得。

3.根據初步測量得出的中徑值（zhí），精（jīng）確計（jì）算出Z向刀具（jù）偏置值，從而準確控製梯形螺紋的（de）中徑（jìng）值。

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