莊 燕

(九州職業(yè)技術學院 江蘇徐州 221116)

梯形螺紋數(shù)控加工分析

莊 燕

(九州職業(yè)技術學院 江蘇徐州 221116)

在數(shù)控車床上加工螺紋主要分為單行程螺紋切削、簡單螺紋循環(huán)、螺紋復合切削循環(huán)。本文對數(shù)控車床螺紋加工指令G32，G92,G76切削方法進行了比較；在螺紋加工中梯形螺紋加工難度較大，對梯形螺紋的數(shù)控加工進行了分析為梯形螺紋加工進一步研究提供理論基礎。

螺紋加工指令；梯形螺紋；加工工藝

在數(shù)控車床上加工螺紋由各指令完成，如能合理選用指令中各個參數(shù)值，可達到螺紋的加工精度要求，加工出合格的梯形螺紋。

一、數(shù)控車床螺紋加工指令介紹

數(shù)控車床螺紋加工指令主要有G32、G92、G76三種。

1.單行程螺紋切削(G32) 。G32指令為單行程螺紋切削，車刀進給運動嚴格按指定的螺紋導程進行。 “切入—切螺紋—讓刀—返回始點”每一動作每一條指令，加工螺紋程序冗長。

指令格式： G32 X(U)—Z(W)—F—

X、Z為螺紋終點的坐標值；U、W為螺紋終點坐標相對于螺紋起點的增量坐標，F(xiàn)螺紋導程；螺紋切削應注意在兩端設置足夠的升速進刀段和降速退刀段。

2.螺紋切削循環(huán)(G92)。螺紋切削循環(huán)G92為簡單螺紋循環(huán)，該指令可切削錐螺紋和圓柱螺紋，從始點出發(fā)“切入—切螺紋—讓刀—返回始點”的4個動作作為一個循環(huán)用一個程序段指令即可，同一螺紋用G92指令編程較G32指令程序段要短，可提高編程效率。

指令格式： G92 X (U)—Z(W)—I—

X、Z為螺紋終點的坐標值；U、W為螺紋終點坐標相對于螺紋起點的增量坐標；I為錐的半徑差，當I(螺紋部分半徑之差)后邊的值為0時，為圓柱螺紋。G92程序段的前一程序段即為循環(huán)起點，選擇原則較加工螺紋的大徑稍大些，大1-2mm即可。

3.螺紋切削復合循環(huán)G76。G76指令用于多次自動循環(huán)車削螺紋，完成復合螺紋切削循環(huán)加工程序。

指令格式為：

G76 P(m)(r)(α) Q (△d min) R (d)

G76 X (U) Z(W) R (i) P(k) Q(△d) F (f)

螺紋切削方式如圖：

圖1 復合螺紋切削循環(huán)與進刀法

G76指令為斜進式切削方式，刀刃與工件之間很容易產(chǎn)生摩擦。

二、螺紋的切削方法

數(shù)控車床加工螺紋有三種不同的進刀方法：直進法(G92)、斜進法(G76)、交替式進刀法(左右切削方法)。

直進法(G92)：刀片以直角進給到工件中，并且形成的切屑比較生硬，在切削刃的兩側形成V形。

斜進法(G76)：在進給方向上須保證切削刃所在后刀面的后角。

左右切削方法：：先以幾次增量對螺紋牙型的一側進行切削，然后提升刀具，隨之以幾次增量對螺紋牙型的另一側進行切削，依次推進直到切削完整個牙型為止。

三、梯形螺紋數(shù)控加工工藝分析

1.加工方法比較。G92直進式切削方法加工梯形螺紋，加工時由于螺紋槽深而且雙面刀刃切削，所有切削力大，排屑困難，容易產(chǎn)生扎刀，造成事故，零件的表面粗糙度也難以控制。所以只能用于要求不高，螺距小的梯形螺紋加工。

G76斜進式切削方法加工梯形螺紋，原理是刀尖和單邊15°斜度切削入，右邊牙側面和車刀有間隙，其切削力比直進法切削的切削力小，但它間隙很小容易使排屑困難，產(chǎn)生扎刀，表面粗糙度較難控制。一般用于精度和表面粗糙度要求不高的中小螺距梯形螺紋加工。

使用子程序編程左右切削法加工梯形螺紋，使用左右輪流切削的方式，使用左右輪流切削的方式，在正常工作的時候只有刀尖和單刀刃切削，不加工的刀刃和牙側面間隙較大、切削的力小,容易排屑,不容易產(chǎn)生扎刀,工作時較安全;粗車削、精車削分的很細,精度和表面粗糙度很容易控制,可以解決連續(xù)G92切割方法和G76斜進式切削方法的殘屑清除困難，同時對處理產(chǎn)生扎刀、控制表面粗糙度較難和精度低等缺點的問題時也比較理想。左右切削方法一般用于精度和表面粗糙度要求高的梯形螺紋加工。

2.左右切削方法刀具進給路線分析。編程與加工技巧分析：(1)刃磨刀時注意保證車刀的刀尖角和牙型角一致，而且刀尖寬度必須小于槽底寬。(2)盡量使車削過程牙槽間隙足夠大，保證車刀單刃切削，排屑順利。如螺距為5mm的梯形螺紋槽底寬為1.7mm，刃磨刀尖為1.2～1.4mm為宜。刀尖過大會使刀尖與牙側的間隙過小，不易排屑，容易扎刀；刀尖過小會使刀尖剛性變差，容易引起振動造成加工表面粗糙度較差，精度難以控制。(3)注意車刀在車螺紋之前定位，刀尖到牙頂?shù)木嚯x要大于牙高h，小于牙高h會造成刀尖在螺紋加工后階段與螺紋牙頂之間摩擦，產(chǎn)生廢品。(4)編制和調用子程序，可采用一重子程序，也可調用多重子程序。

圖2 梯形螺紋加工件

四、編程實例

如圖所示零件的梯形螺紋，工件外圓、端面、螺紋退刀槽已經(jīng)加工，毛坯Ф40mm，材料為45鋼，編制梯形螺紋加工程序。

1.螺紋基本尺寸計算：

螺距P=6mm 牙底間隙ac=0.5mm

螺紋大經(jīng)的基本尺寸與公稱直徑相同(d=D=36mm)

螺紋中經(jīng)d2=d-0.5P=36-0.5×6=33mm

螺紋牙型高h1=0.5P+ac=0.5×6+0.5=3.5mm

螺紋小徑d1=d-h1=36-2×3.5=29mm

牙底寬W=0.366P-0.536ac=1.928mm

2.子程序編程：

主程序

TG659

A

1000-9795(2014)012-000197-02

莊 燕(1981-)，女，漢，江蘇徐州人，本科，講師，研究方向：數(shù)控加工。