中國北車永濟(jì)新時速電機(jī)電器有限責(zé)任公司 （山西 044502） 陳建軍

永濟(jì)電機(jī)高級技工學(xué)校 （山西 044500） 張麗波

一、梯形螺紋在數(shù)控車床上的加工工藝

數(shù)控車加工螺紋有三種指令：G32、G92、G76。其中G32、G92的進(jìn)刀方式為“直進(jìn)法”（見圖1）；G76的進(jìn)刀方式為“斜進(jìn)法”（見圖2）。

圖1 直進(jìn)法

圖2 斜進(jìn)法

“直進(jìn)法”加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三刃都參加切削，排屑困難，車刀所受的切削力大，散熱條件差，因此車刀容易磨損。當(dāng)進(jìn)刀量過大時，還可能產(chǎn)生“扎刀”，甚至于折斷刀具。很顯然，“直進(jìn)法”是不可取的。

“斜進(jìn)法”加工梯形螺紋時，螺紋車刀仍然有兩個刃參加切削，對于大螺距的T形螺紋車削，也不是理想的加工方法。

為了解決“直進(jìn)分”和“斜進(jìn)法”的缺點(diǎn)，就必須改善刀具的切削方式。通過分析，最后選用（見圖3）“分層切削法”?！胺謱忧邢鞣ā笔窍劝崖菁yX向分成若干層，每層Z向再進(jìn)行若干次粗切削，再進(jìn)行左、右精車切削。每層刀具只需沿左右牙型線切削，背吃刀量小，從而使排屑比較順利，刀具的受力和受熱情況得到改善，使切削工作平穩(wěn)，不易扎刀或產(chǎn)生折斷。

圖3 分層切削法

由于數(shù)控車提供的程序代碼無法實(shí)現(xiàn)“分層切削法”的車削軌跡，必須通過宏程序?qū)Α胺謱忧邢鞣ā钡能囅鬈壽E進(jìn)行參數(shù)化編程，實(shí)現(xiàn)梯形螺紋切削加工。

二、梯形螺紋參數(shù)化編程分析

1.梯形螺紋基本尺寸

（1）基本牙型（見圖4）：對梯形螺紋的基本牙型而言，其尺寸參數(shù)有：內(nèi)螺紋大徑D，外螺紋大徑（公稱直徑）d，內(nèi)、外螺紋中徑D2、d2，內(nèi)、外螺紋小徑D1、d1，螺距P；基本牙型高度H1。

（2）設(shè)計(jì)牙型（見圖5）：根據(jù)設(shè)計(jì)牙型，可以列出相關(guān)尺寸的計(jì)算公式（見附表）。

圖4 基本牙型

圖5 設(shè)計(jì)牙型

相關(guān)尺寸計(jì)算表

2.梯形螺紋宏程序編制

以梯形螺紋Tr36×6為例來進(jìn)行宏程序編程。

（1）宏程序編程的流程如圖6所示。

（2）梯形螺紋Tr36×6的參數(shù)計(jì)算根據(jù)表1可以計(jì)算出梯形螺紋Tr36×6各參數(shù)如下，并給出相應(yīng)變量名。螺紋大徑：#1=36；螺距：#2=6；螺紋中徑：#3=#1－#2/2；牙頂間隙：#4=0.5；螺紋小徑：#5=#1－#2－2*#4；螺紋刀刀尖寬：#6=1；牙底槽寬：#7=0.366*#2－2*T A N［15］*#4。

如圖7所示，以梯形螺紋車刀的中心點(diǎn)（C點(diǎn)）作為刀位點(diǎn)進(jìn)行Z軸對刀。X軸以螺紋大徑外圓對刀。

起刀點(diǎn)Z軸偏移量（CE）的計(jì)算公式為

圖6

圖7

即起刀點(diǎn)Z軸偏移量（螺紋右側(cè)留0.1mm的精加工量）參數(shù)變量為

每層Z軸的切削余量(DF)的計(jì)算公式為

即每層Z軸的切削余量（螺紋左側(cè)留0.1mm的精加工量）參數(shù)變量為

（3）外螺紋Tr36×6程序

三、結(jié)語

本文中介紹了數(shù)控車床加工梯型螺紋的一種編程方法：主要是利用宏程序?qū)崿F(xiàn)“分層切削法”，并利用G92螺紋加工循環(huán)指令功能來完成的。應(yīng)用宏指令編程，將“分層切削法”加工梯形螺紋進(jìn)行模塊化，如果需要加工其他尺寸的梯形螺紋時，只需將宏指令中的自變量賦值修改一下即可，而宏程序中的內(nèi)容不需修改。