雅安职业技术学院 四川省雅安市 625000
摘要：梯形螺纹在普通车床上加工时劳动强度大，生产效率低，对操作者技术要求也高，尤其是批量生产更是不能满足实际生产。当前数控机床应用逐步普及，利用数控机床代替普通机床进行加工趋势，已经是现在企业的发展方向。今天我将对数控车床加工梯形螺纹的过程做分析和总结，从而解决在普通车床上加工梯形螺纹的难题，实际加工效果较好，值得推广。
关键词：梯形螺纹；数控车床；G76/G92指令加工
（二）加工检测
梯形螺纹的检测分综合测量、单针测量和三针测量三种。综合测量是用标准梯形螺纹环规进行测量，受实验室条件影响，没有配备该标准环规。单针测量就是用一根标准量针放在螺旋槽中，用千分尺测量出螺纹外径至顶针顶端点之间距离，通过数值对比进行检测，测量值受加工表面质量影响较大。三针测量法测量螺纹中径值非常精密，我采用三针测量法进行测量。测量方法如图所示。首先把三根量针放置在螺纹两侧相对应图示的螺旋槽内，为了操作方便，可以用细线将三根量针连接起来，再用千分尺测量出两顶针之间的距离M，由M值间接计算出螺纹中径的尺寸值。量针直径选定 dD=0.518P=0.518×6=3.1mm（0.518为系数），数量准备：三根。
（注d2=33mm查表得尺寸允许偏差为d2=33 mm）
测量读数值：M=d2+4.864dD-1.866P
=33+4.864×3.1-1.866×6
=36.88mm
按照中径值允许的极限偏差查询计算，千分尺测量的读数值M应为36.43~36.76mm。
加工工艺分析：
（一）采用G76车削循环指令粗车梯形螺纹，G92指令精车梯形螺纹
由于梯形螺纹的螺距和切削深度一般都较较大，加工余量就大，易扎刀的现象，可以用G76指令来解决螺纹加工梯形这个难题。G76指令通过设置相关参数后自动加工粗（精）车螺纹，由于梯形螺纹低径宽度较大，精车时采用G92指令左右直进法精加工。粗车时由顶部逐层切削，直到底部，每层切削下刀都按指定斜进法模式切入。的切入点有螺纹牙顶逐步移到螺纹牙底，指令加工完一层后再加工下一层，直到牙底为止，每层厚度都由参数控制，逐步减小，有效保障了刀具强度承受力，避免了用普通车床中人工把握不当、操作者技术不熟练等人为因素引起打刀、扎刀等现象发生，进而提高了加工的可靠性和质量的稳定性，效率明显提高。
（二）用Z向刀具偏置量解决表面质量工艺保证
通过计算Z向偏置量，解决了梯形螺纹尺寸难控制、粗糙度难保证的难题。
实际加时由于刀具刃宽尺寸并不等于槽底宽度，在经过G76指令切削后，螺纹中经等各项尺寸任然无法控制。如果直接采用成形等尺寸刀具的话，刃磨难以保证尺寸，要是刀头尺寸太宽，刀尖易振动，极易引起刀尖断裂，或者直接导致成形尺寸不满足和表面粗糙度不符合要求。
数控机床上采用改变Z向偏置量的方法来解决就简单了。经过一次（多次）G76切削循环后，通用测量出实际值M1值，再以经验公式精确计算出Z向的偏置值，经过刀具补偿可以新输入改变偏置值后，再次进行G76指令加工，试切件加工还可以多次测量和输入不同Z向余量（在上次基础上偏置置逐步减少），即可梯形螺纹的粗加工。
Z向偏置量值：tan150（M1-M）=0.268（M1-M）
M1— 经过一次（或多次）螺纹切削后采用三针测量法测出的实际M1值。
M— 三针测量时的理论值。
（三）加工过程数据记录与计算
实例中按照选用的粗车螺纹刀具进行一次G76指令循环加工，采用三针测量法测量出M1值，测出值为39.2mm，接着再选用一个公差范围内合适的M值，根据之前计算出的三针测量值M允许范围为36.43~36.76mm，按照梯形螺纹中径公差要求上偏差为-0.118，下偏差为-0.453，通过计算，选取适当的M值36.6mm为标准。
根据已知数据计算出Z向偏值量：
Z=0.268（M1-M）
=0.268×（39.2-36.6）
=0.697mm
在数控机床上经刀具Z向偏值0.497mm（Z向留0.2mm余量）补偿后，重新调用程序，再次进行G76循环加工，完成整个梯形螺纹粗加工。
（四）指令加工工序说明
在梯形螺纹车削中，G76指令是不能实现单一左、右分层切削螺纹功能的。然而要解决达到左右切削的条件，可以先使用G76螺纹切削复合循环指令，采用斜进法进行粗加工，Z向偏置量0.497可以分成两次完成，并留0.2mm较小精加工余量，Z向再使用G92螺纹指令进行精加工，其中Z向值控制是关键，即采用斜进法粗车与直进法精车混合编程解决。图示为G76和G92指令轨迹。
经过G92指令再次循环加工，最后测量的数据值为36.48mm，在规定的公差允许范围内，因吃刀量较小，螺纹表面粗糙度得以保障。这种梯形螺纹加工过程操作容易，简单方便，效率是普通车床的多倍，还能有效保证梯形螺纹的质量。
三、程序编制
刀具设置：T01外圆粗车刀；T02外圆切槽刀；T03梯形外螺纹粗车刀；T04梯形外螺纹精车刀；T05外圆精车刀。
［工件外轮廓加工程序此处省略］
O1234 （FANUC系统 梯形螺纹加工程序）
T0303 M03 S150
G00 X100 Z100
G00 X38 Z8 M08 指定加工起点
G76 P020230 Q60 R0.1 精加工重复次数2，螺纹末端倒角0.2，刀具角度300，最小切入深度0.06，精车余量0.1
G76 X29 Z-31 P3600 Q500 F6 螺纹牙高3.6mm，第一次切削深度0.5mm，
M01 选择暂停工艺检查
G00 X100 Z100
T0404 M03 S300 调用精车螺纹刀
G00 X38 Z8.1 指定精加工起点
G92 X28.8 Z-31 F6 加工螺纹右侧面，X向加工至公差要求
X28.8 重复走刀，消除让刀现象
G00 X38 Z7.9 指定精加工起点
G92 X28.8 Z-31 F6 加工螺纹左侧面，X向加工至公差要求
X28.8 重复走刀，消除让刀现象
G00 X100 Z100 退刀完成加工
M05
M09
M30
四、工艺应用分析
（一）相关尺寸数学计算准备：虽然梯形螺纹平时应用较少，但是相关专业工具书储备
或者利用网络资料查询也不能少，计算要素一定要求准确，其中中径公差和Z向偏值是重点。
（二）专用梯形螺纹刀具准备：由于不同导程和粗精车刀具的不同，导致刀具准备多样
化，刀具角度和尺寸的大小以及材料必须满足工艺需要；从经济效益和时间效率等实际需求考虑，该刀具一般采用专业定制或者现场自制，这些要求都较高。
（三）操作者要求：必须熟练掌握数控加工的相关理论知识和数控机床操作能力，达到
严谨、流畅、精益求精。普通初学者达不到要求。
（四）加工工艺技术要求：方法应用合理、实用；操作方便、快捷；重要的是加工精度
和表面质量满足技术要求。
五、结束语
随着数控机床应用的普及，利用数控车床批量加工梯形螺纹已经成为首选。相信每个人只要虚心向学，努力探索进取，一定会有更大收获！
参考文献
[1]、《车数控技师论文》2017年互联网文档资源，网址http：//wenku.baidu.c。
[2]、《梯形螺纹的数控车削加工方法例谈》中国培训，2017年6月，作者：赵耀庆。
[3]、《数控机床几何误差及其补偿研究》河南科技，2014年1月，作者：张书友，李奎。
论文作者:郑献辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/11
标签：螺纹论文; 梯形论文; 加工论文; 测量论文; 指令论文; 刀具论文; 尺寸论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;