数控车床上加工梯形螺纹.doc

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1、数控车床上加工梯形螺纹内容摘要：在数控车床上加工梯形螺纹是一个全新的课题，本文通过对梯形螺纹加工的工艺分析和加工方法的研讨，探索出一套可以在数控车床上加工出合格梯形螺纹的方法在普通车床的生产实习过程中，加工梯形螺纹课题是最基本的实习课题，但在数控车床实习过程中，常常由于加工工艺方面的原因，却很少进行梯形螺纹的加工练习，甚至有人提出在数控车床上不能加工梯形螺纹，显然这种提法是错误的。其实，只要工艺分析合理，使用的加工指令得当，完全可以在数控车床上加工出合格的梯形螺纹。一、梯形螺纹加工的工艺分析1.梯形螺纹的尺寸计算梯形螺纹的代号梯形螺纹的代号

2、用字母“Tr”及公称直径×螺距表示，单位均为mm。左旋螺纹需在尺寸规格之后加注“LH”，右旋则不用标注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。国标规定，公制梯形螺纹的牙型角为30°。梯形螺纹的牙型如图（1），各基本尺寸计算公式如表1-1。图1梯形螺纹的牙型2.梯形螺纹在数控车床上的加工方法直进法螺纹车刀X向间歇进给至牙深处（如图2a）。采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀的三面都参加切削，导致加工排屑困难，切削力和切削热增加，刀尖磨损严重。当进刀量过大时，还可能产生“扎刀”和“爆刀”现象。这种方法数控车床可采用指令G92来实现，但是很显然，

3、这种方法是不可取的。斜进法螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处（如图2b）。采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，在车削中不易引起“扎刀”现象。该方法在数控车床上可采用G76指令来实现。交错切削法螺纹车刀沿牙型角方向交错间隙进给至牙深（如图2c）。该方法类同于斜进法，也可在数控车床上采用G76指令来实现。切槽刀粗切槽法该方法先用切槽刀粗切出螺纹槽（（如图2d），再用梯形螺纹车刀加工螺纹两侧面。这种方法的编程与加工在数控车床上较难实现。表1-1梯形螺纹各部分名称、代

4、号及计算公式名称代号计算公式牙项间隙acP1.5～56～1214～44ac0.250.51大径d、D4d=公称直径，D4=d+ac中径d2、D2d2=d-0.5P,D2=d2小径d3、D1d3=d-2h3,D1=d-p牙高h3、H4h3=0.5p+ac,H4=h3牙顶宽f、f′f=f′=0.366p牙槽底宽W、W′W=W′=0.366p-0.536ac图2梯形螺纹的几种切削方法3.梯形螺纹测量梯形螺纹的测量分综合测量、三针测量、和单针测量三种。综合测量用螺纹规测量，中径的三针测量与单针测量如图3所示，计算如下：图3梯形螺纹中径的测量M=d2

5、+4.864dD-1.866P(dD表示测量用量针的直径，P表示螺距。)A=（M+d0）/2（此处d0表示工件实际测量外径）二、梯形螺纹编程实例例如图4所示梯形螺纹，试用G76指令编写加工程序。1．计算梯形螺纹尺寸并查表确定其公差大径d=360–0.375；中径d2=d-0.5P=36-3=33,查表确定其公差，故d2=33–0.118–0.453；牙高h3=0.5P+ac=3.5；小径d3=d-2h3=29,查表确定其公差，故d3=290–0.537；牙顶宽f=0.366P=2.196牙底宽W=0.366P-0.536ac=2.196-0

6、.268=1.928用3.1mm的测量棒测量中径，则其测量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根据中径公差确定其公差，则M=32.88–0.118–0.453；2.编写数控程序O0308；G98G40G21；G28U0W0；T0202；M03S400；G00X37.0Z3.0；G76P020530Q50R-0.08；(设定精加工两次，精加工余量为0.16mm，倒角量等于0.5倍螺距,牙型角为30°，最小切深为0.05mm。)G76X28.75Z-40.0P3500Q600F6.0；（设定螺纹高为3.5mm，第一刀切深为0

7、.6mm。）G00X150.0；M05；M30；以上程序在螺纹切削过程中采用沿牙型角方向斜向进刀的方式，如图2b所示。在FANUC-0i系统中，有时还可采用如图2c所示交错螺纹切削方式，G76编程如下所示：G76X28.75Z-40.0K3500D600F6.0A30.0P2；K：螺纹牙型高度。D：第一次进给的背吃刀量。A：牙型角度。P2：采用交错螺纹切削。3.计算Z向刀具偏置值在梯形螺纹的实际加工中，由于刀尖宽度并不等于槽底宽，因此通过一次G76循环切削无法正确控制螺纹中径等各项尺寸。为此可采用刀具Z向偏置后再次进行G76循环加工来解决以

8、上问题，为了提高加工效率，最好只进行一次偏置加工，因此必须精确计算Z向的偏置量，Z向偏置量的计算方法如图5所示，计算如下：设M实测-M理论=2AO1=δ，则AO1=δ/2如图5所