​數控車床上完美搞定（dìng）梯形螺紋加工

　　

本文通過對梯形螺紋（wén）加工的工藝分析和加工方法的研討，探索出一套可以（yǐ）在數控車床上（shàng）加工出合格梯形螺（luó）紋的方法。

在（zài）普通車床（chuáng）的生產實習過程中，加工梯形（xíng）螺紋課題是最基本的實習課（kè）題，但在數控車床實習過程中，常常（cháng）由於加工工藝方麵的原因，卻（què）很少進行梯形螺紋的加工練習，甚至有人提出（chū）在數控車床上（shàng）不能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要（yào）工藝分析合理，使用的（de）加工指令得當，完全可以（yǐ）在數控車床上加工出合格的梯形（xíng）螺（luó）紋。

 

一、梯形螺（luó）紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號 梯形螺紋的代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左（zuǒ）旋螺紋（wén）需（xū）在尺寸規格之後加注“LH”，右旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定（dìng），公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在（zài）數控車床（chuáng）上的加工（gōng）方法

直進（jìn）法螺紋（wén）車刀X向（xiàng）間歇（xiē）進給至牙深處（如圖2a）。采用此種方（fāng）法加工梯形螺紋時，螺紋車（chē）刀的三麵都（dōu）參加切削（xuē），導致加（jiā）工排屑困難，切削力和（hé）切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當（dāng）進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這（zhè）種方法數控（kòng）車床（chuáng）可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是不可取的。【金屬加（jiā）工微信，內容不錯（cuò），值得關（guān）注】

斜進法螺（luó）紋（wén）車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙深（shēn）處（如圖2b）。采用此（cǐ）種方法加工梯形螺紋時，螺（luó）紋（wén）車刀始終隻有一個側刃參加切削，從而使（shǐ）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。該方法在（zài）數控（kòng）車（chē）床上可采用G76指令來實現。交錯切削（xuē）法螺紋車刀沿牙型角方（fāng）向交錯間隙進給至牙深（如（rú）圖2c）。該方法類同於斜（xié）進（jìn）法，也可在數控車（chē）床上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法（fǎ）該（gāi）方法先用切槽刀粗切出螺紋槽（（如圖（tú）2d），再用梯形螺（luó）紋車刀加工螺紋兩側麵。這種方法的編程（chéng）與加工在數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯（tī）形（xíng）螺紋的測量分綜合測量（liàng）、三針測（cè）量（liàng）、和單針測量（liàng）三種。綜合測量用螺紋規測（cè）量，中徑的三針測量與單針測量（liàng）如圖3所示，計算如（rú）下：

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

A=（M+d0）/2（此處（chù）d0表示工（gōng）件實際測量外徑）

 

 


二、梯形螺紋編程實例

計算梯形螺紋尺寸並查（chá）表確定其公差（chà）

大徑d=360–0.375；

中（zhōng）徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定其公（gōng）差，故d2=33–0.118 –0.453

牙（yá）高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑d3=d-2 h3=29,查表確（què）定其公差，故d3=290–0.537；

牙頂（dǐng）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（zé）其測量尺（chǐ）寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根（gēn）據中徑公差確（què）定其公差，則M=32.88–0.118 –0.453

2.編（biān）寫數（shù）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（jīng）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（wéi）0.05mm。）

G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0；（設定螺（luó）紋高為3.5mm，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺（luó）紋切削過程中采用沿牙（yá）型角方向斜向進刀（dāo）的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可采用（yòng）如圖（tú）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：螺紋牙型高度。

D：第一次進給的背吃刀（dāo）量。

A：牙型角度。

P2：采用交（jiāo）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（gōng）中，由於刀尖寬（kuān）度並不等於槽底（dǐ）寬，因此通過一次G76循環切削無法正確（què）控製螺紋中徑等各項尺寸。為此可采用刀（dāo）具Z向偏置後再次進行G76循環加工來解決以上問題，為了提高（gāo）加工效（xiào）率，最好隻（zhī）進行一次偏置（zhì）加工，因此必（bì）須精確計算Z向（xiàng）的偏置量，Z向偏置（zhì）量的計算方法如圖5所（suǒ）示，計算如下：

設M實測（cè）- M理論=2AO1=δ，則（zé）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，在一次循環結束後，用三針測（cè）量實測（cè）M值，計算出刀具Z向偏置（zhì）量（liàng），然後在刀長補償或（huò）磨耗存貯器中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加工（gōng）就能一次（cì）性精確控製中徑等螺紋參數值。【金屬加工微信，內容不錯，值得（dé）關注（zhù）】

 

三、結論

通過以上的實例分析我們可以（yǐ）得（dé）出結論，要想在數控機床上（shàng）方（fāng）便地加工出梯形（xíng）螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理選（xuǎn）擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值（zhí），這些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，精確計（jì）算出Z向刀具偏置值，從（cóng）而準確控製梯形（xíng）螺紋的中（zhōng）徑值。

金屬（shǔ）加工微信由創刊於1950年的《金（jīn）屬加工》雜（zá）誌（包括冷加工和熱加工兩個半月刊）和金（jīn）屬加工在線（mw1950.com）共同運營。匯（huì）聚了新聞、技術、產品、市場（chǎng）等內容。金屬加工通過雜誌、數字媒體、活動（dòng）與服務四位一體（tǐ），為行業提供一流（liú）的信息服務（wù）和推廣服務。