梯形螺纹的工艺分析及加工技巧

数控车工技师资格考评论文第1页共12页梯形螺纹工艺分析及加工技巧摘要梯形螺纹是应用广泛的一种传动螺纹，其主要采用数控机床进行加工。因为对梯形螺纹的在精度要求较高，所以加工过程中会因为精度等原因导致加工难度较高，主要会出现闷车或扎刀等问题，轻则刀具损坏，重则机床损毁。但只要加工工艺分析的合理，运用有效的加工方法，使用适当的编程指令，就能够做出合格的梯形螺纹。关键词：数控车床梯形螺纹加工工艺加工方法编程数控车工技师资格考评论文第2页共12页绪论梯形螺纹在工业中运用较为广泛，常见的有车床上的丝杆，还有一些梯形螺纹的接头。在数控技能竞赛中，梯形螺纹的加工也越来越多，占得比分也较大。那么，在采用数控车床加工时，需要对梯形螺纹工艺进行合理的分析，正确选择加工刀具以及注重加工方法的选择。合理的工艺，正确的刀具，好的加工方法能直接保证梯形螺纹的加工质量。本文就从以上几个方面展开说明：1、梯形螺纹加工的工艺分析1.1梯形螺纹的参数及代号牙型角：我国标准规定30°，螺距：由螺纹标准规定。牙顶宽：f=0.366P。牙槽底宽：w=0.366P-0.536αc外梯形螺纹：大径（公称直径）d；中径d2=d-0.5P；小径d3=d-2h3；牙高：h3=0.5P+αc梯形螺纹的代号：梯形螺纹的代号用字母“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。1.2梯形螺纹的刀具选择（1）硬质合金梯形螺纹车刀为了提高生产效率，可以使用硬质合金的梯形螺纹车刀进行粗车。数控车工技师资格考评论文第3页共12页刀头宽度要小于牙槽底宽。（2）高速钢梯形螺纹车刀该刀能车削出较高精度和较小表面粗糙度的螺纹。可用于精车。1.3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1-1a）。采用此种方法加工梯形螺纹时，车刀的三个加工面同时受力，散热条件比较差，车刀很容易磨损，当进刀量过大时还能产生“扎刀”，把牙形表面镂去一块，甚至能够折断车刀。图1-1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1-1b）。采用此种方法加工梯形螺纹时，只有一侧刀刃参与切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，在车削中不易数控车工技师资格考评论文第4页共12页引起“扎刀”现象。在数控车床上加工梯形螺纹时，选用G76指令进行编程加工，采用直进法进行车削时，选好梯形刀，减小背吃刀量，选择适当的进给量，并加足切削液，可尽量减小扎刀现象。1.4梯形螺纹的测量方法（1）梯形螺纹塞规测量法用标准螺纹环规进行综合性测量。（2）单针测量法只需使用一根量针，放置在螺旋槽中，用千分尺量出螺纹外径与量针顶点之间的距离。（3）三针测量法这种方法是测量螺纹中径的一种比较精密的方法。此方法在对梯形螺纹的精度有较高要求的时候使用。测量时，把三根直径相等的量针放在同一条螺旋槽中，用千分尺量出两边量针顶点之间的距离。1.5加工梯形螺纹的注意事项（1）车削梯形螺纹时，要加足切削液的供给，以免刀具受热发生刀具损坏。（2）粗精车梯形车刀的刀头宽度相差要小，避免粗车后，精加工时发生刀具损坏的现象。（3）车削梯形螺纹时，切削刃应保证锋利，两侧切削刃应对称，刀体不能外斜。（4）在车削梯形螺纹的过程中不允许用手接触工件或用棉纱擦数控车工技师资格考评论文第5页共12页工件，以免发生安全事故。（5）车削梯形螺纹时应选择较小的切削用量，以减少工件的变形或者减小梯形车刀有不必要的磨损。（6）编程时，准确设定程序里的参数值。1.6用G76指令编程的格式G76P（m）（r）（α）Q（△dmin）R（d）G76X（U）Z（W）R（i）P（k）Q（△d）F（L）m：螺纹精车次数00～99(单位：次)。r：螺纹尾部倒角量，该值可设定在00～99（单位：0.1×L，L为导程）之间。α：刀尖角度。可以选择80°、60°、55°、30°、29°和0°六种中的一种。△dmin：螺纹粗车时的最小背吃刀量（半径值），单位：μm。当循环运行时的背吃刀量小于此值时，背吃刀量锁定在该值。d：螺纹精车的加工余量（半径值），单位：mm。X、Z：螺纹切削终点坐标。U、W：螺纹终点相对于循环起点的增量坐标值。i：螺纹半径差（螺纹切削起点相对于螺纹切削终点的），单位：mm。k：螺纹高（半径值），单位：μm。按k=0.6495P进行计算。△d：第一次螺纹背吃刀量,单位：μm。L：螺纹导程，单位：mm。数控车工技师资格考评论文第6页共12页2.梯形螺纹加工编程实例2.1实例一如图1-2，有一个简单的梯形螺纹，对其进行工艺分析，用G76指令编程。图1-2（1）计算必要的梯形螺纹的数据值牙高h3=0.5P＋αc=3.5大径d=36；小径d=d-2h3=36-2×3.5=29查询公差表，记录公差，在进行测量时修复至尺寸。（2）加工工艺步骤数控车工技师资格考评论文第7页共12页第一步：加工工件外圆、切槽及倒角㈠夹住工件的左端，伸出大于36mm加槽宽的长度，保证车削梯形螺纹时有足够的退刀距离。㈡车削工件右端面，并进行对刀。㈢用外圆车刀粗、精车梯形螺纹的大经至∮36mm，长度36mm，并倒C3角。㈣切槽刀切槽并将∮36mm的左端面倒C3角。第二步：车削梯形螺纹㈠编写程序，设置粗车梯形螺纹的最小背吃刀量为0.05mm，留精车余量0.06mm。㈡两次精车梯形螺纹后，测量尺寸进行修正。（3）编写梯形螺纹数控程序。O0001；T0303（梯形刀）；M03S400；G43G99G40；G00X38Z5；G76P020530Q50R0.06；(设定精加工两次，倒角量等于0.5倍螺距,牙型角为30°，螺纹粗车时的最小背吃刀量为0.05mm，精车余量为0.06mm。)G76X29Z-38P3500Q600F6；（设定螺纹高为3.5mm，第一刀切深为0.6mm。）数控车工技师资格考评论文第8页共12页G00X100；Z100；M05；M30；2.2实例二如图1-3：手绘梯形螺纹进行编程。梯形螺纹长度为30mm。图1-3O0001；T0303（梯形刀）；M03S400；G43G99G40；数控车工技师资格考评论文第9页共12页G00X40Z5；G76P010230Q100R0.02；(设定精加工一次，倒角量为0.2倍螺距，牙型角为30°，螺纹粗车时的最小背吃刀量为0.1mm，精车余量为0.02mm。)G76X31Z-32P3500Q100F6；（设定螺纹高为3.5mm，第一刀切深为0.1mm,。）G00X100；Z100M05；M30；3.加工梯形螺纹实例图3.1梯形螺纹工件展示数控车工技师资格考评论文第10页共12页3.2梯形刀展示3.3梯形螺纹工件装夹展示数控车工技师资格考评论文第11页共12页结论通过以上加工工艺的分析与实际操作相结合，我们可以在数控车床上较完美的加工出梯形螺纹。关键点：1、对工件进行合理的加工工艺分析。2、针对工件选择对的梯形螺纹刀。3、根据梯形螺纹选择正确的加工方法。4、编程时用对指令G76，理解其参数含义。5、加工时，选择合理的转速、背吃刀量、进给量。参考文献：数控车工技师资格考评论文第12页共12页1、《车工（技师高级技师）》徐洪义主编中国劳动社会保障出版社2、《数控车工（技师高级技师）》韩鸿鸾主编机械工业出版社3、《数控加工工艺》周晓宏主编机械工业出版社4、《数控车工全技师培训教程》邹玉杰主编化学工业出版社5、《数控车削加工编程与操作》陈为国主编辽宁科技技术出版社