數(shù)控車床加工梯形螺紋

韋杰

摘 要：梯形螺紋是十分常見(jiàn)的一種螺紋，在車床的生產(chǎn)過(guò)程中，梯形螺紋的加工是很基本的一個(gè)要素。本文將進(jìn)行數(shù)控車床加工梯形螺紋的相關(guān)研究與探討，使得梯形螺紋在數(shù)控車床上的加工更加地合理化，從而促進(jìn)其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：梯形螺紋；加工；數(shù)控車床。

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)于梯形螺紋的要求越來(lái)越高，因此其加工工序與技巧必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格把關(guān)，才能夠滿足人們的生產(chǎn)需求。本文將對(duì)梯形螺紋進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹并對(duì)其加工的要求、方法以及其編程進(jìn)行探討，便于大家了解這一螺紋。

一、梯形螺紋概述

梯形螺紋是螺紋的一種，牙型為等腰梯形，牙型角為30度。其內(nèi)外螺紋以錐面貼近不容易松動(dòng)，是一種很常見(jiàn)的起傳動(dòng)作用的螺紋。因此其在加工過(guò)程中的精度要求較高，加工工序也是需要嚴(yán)格把關(guān)的。其中包括對(duì)于機(jī)床的選擇、車刀的選擇、車削方法以及走刀路線的設(shè)計(jì)、切削參數(shù)的選擇等等，每一環(huán)節(jié)都要認(rèn)真執(zhí)行才能夠加工出質(zhì)量更好的梯形螺紋。并且由于數(shù)控車床自動(dòng)化程度高、加工的過(guò)程由程序來(lái)控制，因此要求車削梯形螺紋時(shí)，必須要合理設(shè)計(jì)數(shù)控加工工藝以及程序，以達(dá)到螺紋的精度要求。

二、梯形螺紋加工的加工要求

梯形螺紋尺寸計(jì)算

外螺紋尺寸計(jì)算。

大徑：d=32mm；中徑：d2=d-0.5P=32-0.5×6=29mm；小徑：d3=d-2h3=32-2×3.5=25mm；

牙高：h3=0.5P+αc=0.5×6+0.5=3.5mm；牙頂寬：f=0.336P=0.336×6=2.196mm；

牙槽底寬：w=0.336P-0.536αc=0.336×6-0.536×0.5=1.928mm。

具體的零件圖如下：（其中Tr32×6-7e表示公稱直徑為32mm，螺距為6mm的單線右旋螺紋，其中徑公差帶為7e。）

內(nèi)螺紋尺寸計(jì)算。

大徑：D4=d+2αc=32+2×0.5=33mm；中徑：D2=d2=29mm；小徑：D1=d-P=32-6=26mm；

牙高：H4=h3=3.5mm；牙頂寬：f=f=2.196mm；牙槽底寬：w=w=1.928mm。

具體的零件圖如下：（其中Tr32×6-8H表示公稱直徑為32mm，螺距為6mm的單線右旋螺紋，其中中徑公差帶為8H。）

梯形螺紋刀具的刃磨

為了使得加工梯形螺紋的各尺寸參數(shù)的精度以及表面的粗糙程度合格，并且在切削時(shí)能夠更順利，螺紋刀具的刃磨要合理操作與設(shè)計(jì)。外輪廓螺紋車刀刃磨的時(shí)候應(yīng)該按照下面的這個(gè)角度：

內(nèi)螺紋車刀可以參照外螺紋車刀的角度進(jìn)行刃磨。需要注意的一點(diǎn)是：車刀前段橫刃的寬度要比螺紋牙槽底寬設(shè)計(jì)得小才行。

梯形螺紋的測(cè)量

梯形螺紋的測(cè)量方法有三種：用標(biāo)準(zhǔn)螺紋環(huán)規(guī)測(cè)量、用三針?lè)y(cè)量以及齒厚測(cè)量法。第一種方法比較簡(jiǎn)單，而最后一種方法主要用于測(cè)量精度要求較低的梯形螺紋，因此下面就提一下三針測(cè)量法。公式為：

d 2=M-3d0+0.866P

這是一種間接測(cè)量螺紋中徑的方法，測(cè)量的時(shí)候?qū)⑷群芨?、直徑相同的量針?lè)旁诒粶y(cè)螺紋的牙凹中，然后再用測(cè)量外尺寸的計(jì)量器具來(lái)測(cè)出尺寸。最后根據(jù)被測(cè)螺紋的螺距、牙形半角以及量針直徑就可以計(jì)算得到螺紋中徑。

三、梯形螺紋的加工方法

梯形螺紋的加工方法有很多種，下面將介紹三種較為典型的加工方法，并逐個(gè)分析其優(yōu)缺點(diǎn)，從而做到合理選擇方法、提高車床加工的效率。

直進(jìn)法。直進(jìn)法是指螺紋車刀X向間歇進(jìn)給至牙深處。在車床加工過(guò)程中常常被用來(lái)對(duì)于普通螺紋（螺距較?。┻M(jìn)行加工處理。這種方法可以使得車刀的左右兩側(cè)刀刃都參與到切削中來(lái)，但是會(huì)造成排屑比較不容易。再加上梯形螺紋的螺距一般比較大，就會(huì)導(dǎo)致吃刀比較深，使得切削的余量大，從而造成切削阻力大的情況，使得車刀所受削力大、車刀易損壞。尤其是面對(duì)硬度較高的材料，十分容易由于刀量過(guò)大產(chǎn)生“扎刀”的現(xiàn)象。

斜進(jìn)法。斜進(jìn)法是指螺紋車刀沿著牙型角方向斜向間歇進(jìn)給至牙深處。用這種方法來(lái)加工梯形螺紋時(shí)，與直進(jìn)法不同的是，只有一側(cè)的刀刃參與了切削。這樣的好處就是排屑相對(duì)比較容易與順利，因此使得刀尖的手里和受熱情況有所改善，在車削的過(guò)程中就不容易引起“扎刀”現(xiàn)象。但是造成的切削阻力和車刀所受的總切削力還是很大，在一定程度上也容易造成車刀損壞。

左右分層切削法。左右分層切削法來(lái)切削梯形螺紋實(shí)際上是將直進(jìn)法和左右切割法相結(jié)合的一種應(yīng)用方法。它也只有一側(cè)刀刃參與切削，斜進(jìn)法的好處左右分層切削法也具備。而且比斜進(jìn)法對(duì)于車刀的保護(hù)效果更好，保證了車床梯形螺紋的快速和穩(wěn)定。不過(guò)這種方法由于車刀所受單向軸向切削分力的影響，會(huì)在一定程度上增加螺紋牙形的誤差，從而使得螺紋的精度有所偏差。

梯形螺紋在加工過(guò)程中屬于比較困難的一種，按照常規(guī)的方法是沒(méi)有辦法加工的，很容易就產(chǎn)生了“扎刀”現(xiàn)象。為了避免道具的損壞與工件的報(bào)廢，一定要認(rèn)真對(duì)梯形螺紋加工工藝進(jìn)行分析，從而選擇合適的切削方式來(lái)進(jìn)行加工。

梯形螺紋的編程。

根據(jù)本文中的設(shè)計(jì)的梯形螺紋尺寸，對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)具體的編程，內(nèi)容如下：

四、結(jié)語(yǔ)

數(shù)控車床加工技術(shù)目前在航空工業(yè)、汽車工業(yè)以及裝備制造業(yè)等等領(lǐng)域均被廣泛利用。因此在使用數(shù)控機(jī)床加工零件的過(guò)程中，就需要精確編寫加工程序、合理制定加工方案，從而使得數(shù)控設(shè)備的潛能更好地發(fā)揮在各制造行業(yè)中。

參考文獻(xiàn)

[1]陳洪濤.數(shù)控加工工藝與編程[M].北京：高等教育出版社.2003，09.

[2]李新勇.螺紋實(shí)用手冊(cè)[M].陜西：機(jī)械工業(yè)出版社.2009，04.