數控車床上（shàng）完美搞定梯形螺紋加工

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（tàn）索出一套可以在數控車床上加（jiā）工出（chū）合格梯形螺（luó）紋的方法。

在（zài）普通車床的生產實習過程中，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（yóu）於加工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形螺紋的（de）加工練習，甚至有人提出在數控車床上不能加（jiā）工梯形螺紋，顯然這種（zhǒng）提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析（xī）合理，使用（yòng）的（de）加工指令（lìng）得當，完全可以在數控車床上加工出合格的梯（tī）形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形（xíng）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（wéi）mm。左旋螺紋需在尺寸規格之後加注“LH”，右旋則不用標注。例如（rú）Tr36×6,Tr44×8LH等。

國（guó）標（biāo）規定，公（gōng）製梯形螺紋的（de）牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上（shàng）的加工方法

直進法螺紋車刀X向間歇（xiē）進給（gěi）至牙深處（如圖2a）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的（de）三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大（dà）時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種（zhǒng）方法是不可取的。【金屬加工微信，內容不錯（cuò），值得關注】

斜進法螺紋車（chē）刀沿牙型角方向斜向間歇進（jìn）給至牙深處（如圖2b）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有一個側刃參加切削，從（cóng）而使排屑比較順（shùn）利，刀尖的受力和受熱情況有所改善，在（zài）車（chē）削中不易（yì）引起“紮刀”現象。該方法（fǎ）在數控車床上可采用G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙（yá）型角方（fāng）向（xiàng）交（jiāo）錯間隙進給至牙（yá）深（如圖2c）。該方法類同於斜進（jìn）法，也可在數控車床上采用G76指令來實現（xiàn）。

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

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測量分綜合測量、三針測量（liàng）、和單（dān）針測量三種。綜合測量用螺紋規測量，中徑的三針測量與單針測（cè）量如（rú）圖（tú）3所示，計算如下：

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（shì）工（gōng）件實際測量外徑）

二（èr）、梯（tī）形螺紋編（biān）程實（shí）例

計算梯形螺紋尺寸並查表確（què）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，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根（gēn）據中徑公（gōng）差確定其公差，則M=32.88–0.118 –0.453

2.編寫數（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，精加工餘量為0.16mm，倒角（jiǎo）量等於0.5倍螺距（jù），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（dāo）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）牙型角方向（xiàng）斜向進（jìn）刀的方（fāng）式，如圖2b所示。在（zài）FANUC-0i係統中，有時還可采用如圖2c所示交錯（cuò）螺紋切削方式，G76編程如下所（suǒ）示：

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

K：螺（luó）紋牙型高度。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型（xíng）角度。

P2：采用交錯（cuò）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（zhōng），由於刀尖寬度（dù）並（bìng）不等於槽底寬，因此通過一（yī）次G76循環切（qiē）削無法正確控製螺紋中徑（jìng）等各項尺寸。為此可采用刀具Z向偏置後再次進行（háng）G76循環加工來（lái）解（jiě）決（jué）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（què）計算Z向的偏置（zhì）量，Z向偏置量的計（jì）算方法如圖5所（suǒ）示，計算如下：

設M實測- 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

實際加工時，在一次循環（huán）結（jié）束後（hòu），用三針測量實測M值，計算出刀具Z向（xiàng）偏置量，然後在刀長補償或磨耗（hào）存（cún）貯器中（zhōng）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（děng）螺紋參數值。

三、結論

通過以（yǐ）上的實例分析我們可以得出（chū）結（jié）論，要想在數（shù）控機床上方便地加工出梯形螺紋，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（zhǔn）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）據初步測量得出的中徑值，精確計（jì）算出Z向（xiàng）刀具偏置值，從而準確（què）控製梯（tī）形螺紋的中（zhōng）徑值。

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