湯東風(fēng)

摘 要： 梯形螺紋在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用比較廣泛。數(shù)控車削梯形螺紋由于螺距大， 牙型高度深，而且精度要求高，牙型兩側(cè)面表面粗糙度值較小，致使梯形螺紋車削時(shí)，吃刀深，走刀快，切削抗力大。這就導(dǎo)致了梯形螺紋車削加工難度較大，特別是容易產(chǎn)生扎刀和斷刀現(xiàn)象?；谌A中HNC-808數(shù)控系統(tǒng)，利用宏程序指令改變車削梯形螺紋的走刀方式，可以很好的控制零件的尺寸精度，形位公差及表面質(zhì)量要求，從而提高了加工效率和產(chǎn)品的同一性。

關(guān)鍵詞： 梯形螺紋;數(shù)控車削;宏程序編程

梯形螺紋的車削在生產(chǎn)實(shí)踐中非常重要，在普通車床上多采用傳統(tǒng)的高速鋼進(jìn)行低速車削，不但效率低，刀具易磨損，還經(jīng)常因尺寸誤差而報(bào)廢，同時(shí)需要操作者具有較高的技能水平。在數(shù)控車床上可應(yīng)用宏程序指令，將加工梯形螺紋的進(jìn)刀量采用自變量賦值，循環(huán)指令車削，從而保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性，提高生產(chǎn)率。

1普通車床車削梯形螺紋的方法

普通車床車削梯形螺紋時(shí)，通常采用高速鋼材料刀具進(jìn)行低速車削。常用的方法有直進(jìn)法，左右車削法，車直槽法和車階梯槽法等。通常直進(jìn)法只適用于切削螺距較?。╬<4mm）的梯型螺紋，螺距較大（p>4mm）的梯型螺紋常采用左右切削法，車直槽法和車階梯槽法。

1.1直進(jìn)法

直進(jìn)法如圖1a所示，車削梯形螺紋時(shí)，縱向不作移動(dòng)，只利用中拖板進(jìn)行橫向間歇地進(jìn)給車削至螺紋小徑，這種方法雖可以獲得比較正確的齒形，運(yùn)動(dòng)軌跡也很簡(jiǎn)單，但由于刀具三個(gè)切削刃同時(shí)參加切削，導(dǎo)致加工時(shí)切削力和切削熱增加，容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象，同時(shí)切削過程中振動(dòng)比較大，牙側(cè)容易拉出毛刺，不易得到很好的表面質(zhì)量，因此它只適用于螺距較小的梯形螺紋車削。

1.2左右切削法

左右切削法車削梯形螺紋時(shí)除了用中拖板刻度控制車刀的橫向進(jìn)刀外，同時(shí)還利用小拖板的刻度控制車刀的左右微量進(jìn)給，直到牙型全部車好，如圖1b所示。用左右切削法車螺紋，車刀尖寬度應(yīng)比螺紋槽底寬度窄一點(diǎn)，用車刀兩個(gè)主切削刃中的一個(gè)在進(jìn)行單面切削，避免了刀具三面同時(shí)切削，所以不容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。

1.3車直槽法

車直槽法車削梯形螺紋時(shí)一般選用刀頭寬度稍小于牙槽底寬的矩形螺紋車刀，采用橫向直進(jìn)法粗車螺紋至小徑尺寸（留精車余量）。然后換精車刀牙型兩側(cè)借刀修整，如圖1C所示，這種方法簡(jiǎn)單易懂，易掌握，但是在車削較大螺距的梯形螺紋時(shí)，因刀具的刀頭強(qiáng)度不夠而容易折斷，同時(shí)切削的溝槽較深，排屑不順暢，切削速度較低，所以生產(chǎn)效率較低。

1.4車階梯槽法

車階梯槽法，由于“直槽法”車削螺紋時(shí)刀頭容易損壞，我們可以采用車階梯槽法改進(jìn)，如圖1d所示，此方法同樣也是采用矩形螺紋車刀進(jìn)行先切槽，只不過不是直接切至槽底尺寸，而是分成若干刀切削成階梯槽，最后換用精車刀牙型兩側(cè)借刀修整至所規(guī)定的尺寸，這樣切削排屑較順暢，方法也較簡(jiǎn)單，但要換刀生產(chǎn)效率不高。

綜上所述：這些加工方法由于其自身存在缺陷。生產(chǎn)效率較低，精度穩(wěn)定性差，很難實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批量加工，大大降低了加工效率。

2數(shù)控車削梯形螺紋方法選用

以華中HNC-808系統(tǒng)數(shù)控車床為例。常用加工螺紋的指令有G32，G82，G76等，根據(jù)它們各自特點(diǎn)如果使用其中某一指令來加工梯形螺紋的話，也只能加工小螺距，低精度的螺紋。G32為單一螺紋的切削指令。G82為復(fù)合螺紋切削指令，兩種指令方式都為直進(jìn)法，只適用于加工小螺距螺紋。G76為復(fù)合循環(huán)切削指令，刀具的進(jìn)刀方法為斜進(jìn)法。斜進(jìn)法又稱單面切削法，螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進(jìn)給至牙深處，此方法螺紋車刀始終只有一個(gè)側(cè)刃參與切削，從而使排屑比較順利，刀尖的受熱和受力情況有所改善，不易引起扎刀現(xiàn)象，適用于加工中等螺距螺紋。

根據(jù)上述分析，數(shù)控車床車削梯形螺紋采用“分層法”比較合適。分層法車削梯形螺紋實(shí)際上是直徑法和左右切削法的綜合運(yùn)用。在車削梯形螺紋時(shí)，分層法通常不是一次性就把梯形螺紋切削出來，而是把牙槽分成若干層來進(jìn)行切削，每一層的切削都采用先直進(jìn)后左右的車削方法，由于左右切削時(shí)槽深不變，刀具只需向左或向右的縱向進(jìn)給即可。

3宏程序編程車削梯形螺紋

3.1 ?華中HNC-808系統(tǒng)數(shù)控車床 以加工一個(gè)Tr40*6梯形螺紋，為例，介紹用宏程序編寫加工程序。

3.2梯形螺紋的數(shù)值計(jì)算

B左（右）移動(dòng)量計(jì)算：

如圖4所示：可以得出當(dāng)?shù)额^寬度等于牙槽底寬時(shí)左右的移動(dòng)量計(jì)算式為：

左（右）移動(dòng)量=tan15*每一刀的進(jìn)刀深度（半徑值）

當(dāng)?shù)额^寬度小于牙槽底寬時(shí)左右的移動(dòng)量計(jì)算式為：

左（右）移動(dòng)量=tan15*每一刀的進(jìn)刀深度（半徑值）+（牙槽底寬-刀頭寬度）/2

3.3“分層法”車削梯形螺紋的刀具選擇

“分層法”車削梯形螺紋所用的粗精車刀與其它加工方法基本相同，只是刀頭寬度略小于牙槽底寬，刀具刀尖角略小于螺紋牙型角。

在數(shù)控車床上加工梯形螺紋，為了便于控制螺紋牙型角以及各項(xiàng)基本尺寸，一般根據(jù)螺距P選用不同規(guī)格的梯形螺紋刀片，采用宏程序加工的梯形螺紋牙型側(cè)面粗糙度可達(dá)Ra1.6，尺寸公差等級(jí)可達(dá)6e，這種加工方法不僅提高了螺紋的精度、表面粗糙度，同時(shí)也縮短了螺紋的切削加工時(shí)間，從而提高了生產(chǎn)率。

4結(jié)束語

在實(shí)際應(yīng)用中，分層切削法利用宏程序的編程思路， 分層左右借刀，每層切深逐漸減少，加工時(shí)只有刀尖和單刃切削，既避免了刀具三刃切削，又合理安排切削用量，這樣能切出高精度、高品質(zhì)的螺紋，分層切削法兼顧了刀具壽命、加工質(zhì)量和加工效率三個(gè)方面，起到了良好的經(jīng)濟(jì)效率。

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（江蘇省溧陽(yáng)中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 溧陽(yáng) 213300）