淺談外三角螺紋的數控加工與檢測

鄭漢群

摘 要：從三角螺紋刀具的角度的分析、加工方法的確定、程序的編制等幾方面對外螺紋的數控加工關鍵加工技術進行研討，解決普通三角螺紋的數控加工等問題。

關鍵詞：普通外螺紋；數控加工；螺紋循環指令；測量

1 引言

在實際加工生產中，普通外螺紋主要用于連接、緊固和調節中，其螺距小，螺紋長度較短和自鎖性好等特點。車削淺、被吃刀量小、走刀較快、切削力教小、易產生亂牙。在普通車床上用成型刀低速車削普通外螺紋的方法已得到廣泛應用，必須使中徑尺寸符合相應的精度要求；牙型角必須準確，兩牙型半角應相等；螺紋軸線與工件應保持同軸。數控車的高效率及穩定的高精度加工性能為普通外螺紋的車削提供了良好的加工基礎，本文結合實例，就普通外螺紋的數控加工的技術研討。

2 對刀具的要求

普通螺紋的刀尖角應等于牙型角。螺紋車刀的兩個切削刃應該平直，不許出現崩刃。螺紋車刀的切削部分不能歪斜，刀尖半角應對稱。在加工要求滿的車刀，可以提高刀具加工的剛性。在加工時，應選擇刀柄較短的車刀。

3 車削加工的方法分析

外螺紋的牙型決定了刀具具有三個面，如若車刀的三個刃面都同時切削時，則切削力和切削熱都增加，刀尖磨損則加劇，還容易導致加工時的排屑困難，牙側會被拉出毛刺，當進給量過大時，很有可能產生我們所發生的現象。所以車削時，應盡量避免車刀三面同時參加切削，一般可以有以下幾種車削方法：

直進法：螺紋車刀的左右切削刃面同時參與切削。所以它的加工比較的簡單，可以獲得好的表面，常用來車削的螺距不大于2.4mm和脆性材料的車削加工。這種方法數控車可以用G82指令來加工。

斜進法：它是單刃切削，車削中不易產生不好的現象，易獲得較小的表面粗糙度值。該方法在FANUC-0i車床上可采用G82指令來實現。

左右切削法：左右切削的方法常用于螺紋加工，為了使螺紋兩側面的表面粗糙度值減小，先向一側趕刀，待這一側表面達到要求后，再向另一側趕刀，并控制螺紋及表面粗糙度，最后將車刀移至牙槽中間，用直進法車牙底，以保證牙型清晰。

比較以上三種方法可看出，斜進法車削和左右切削則是采用單刃切削，不易扎刀，表面粗糙度好。但操作較復雜，借刀量不能太大，否則會將螺紋車亂或牙頂車尖。

4 程序的編制

數控加工中程序最為重要。程序是數控機床工作時的指令性文件，直接決定著加工的成功與否。

4.1 FANUC OTD系統的螺紋加工程序

1）常用螺紋切削（G32）：

格式：G32 Z（螺紋終點尺寸） F（螺距）

（1）螺紋深度計算公式為（0.65×P）×2

（2）螺紋的起始點要讓出1～2個螺距，以消除起始位置亂扣的現象。

（3）主軸正轉時，從床尾至床頭為右螺紋；從床頭至床尾是左螺紋。

（4）圓柱螺紋可在X方向以螺紋進刀，但一定要注意每次進刀時的斜率一致，螺距要相同。

2）另外一種螺紋車削循環為G92：

G92 X（螺紋終點尺寸） Z（螺紋終點尺寸） R（螺紋部分半徑差）F（進給率）

4.2 SIEMENS 802D系統的加工程序

1）功能：使螺紋切削循環可獲得在縱向和表面加工中的內外螺紋，螺紋可是單個或多個。

2）格式：CYCLE97（PIL，MPIT，SPL，FPL，DM1，DM2，APP，ROP，TDEP，FAL，IANG，NSP，NRC，NID，VAIE，NUMT）

如下圖：

加工程序如下：

5 注意事項

加工中必須要考慮：1.合理選擇主軸的轉速，不能過高。2.程序中要考慮足夠的進刀量及合理的退刀量。3.正確安裝三角螺紋刀具，注意中心高及刀尖半角的對稱。4.合理使用切削液或切削油。5.留余量方便最后的檢測。6.對刀時要嚴格對中心。 7.在加工過程中不可以改變其轉速，否則會出現“亂牙”的現象。8.要保證牙型的正確。

6 測量

1、單向測量

大徑的檢測：可用游標卡尺檢測。

螺距的檢測：一般要先檢測幾個總長度，再取其平均值

中徑的檢測：一般可用專用的螺紋千分尺進行檢測

2、最綜的測量

用螺紋量規來檢測螺紋的各部分尺寸，并進行最綜性的檢測的一種方法。

7 結束語

通過以上的實例我們可得出結論， 在數控機床上能方便地加工出普通三角螺紋， 并且可以大大地提高加工的效率。特別是采用螺紋循環編程時。用硬質合金螺紋車刀在數控車床上車削普通三角螺紋時，切削速度可為750～850之間，可使生產效率大大的提高。降低了工人勞動強度，實際生產中對螺紋的牙側表面質量要求高的三角螺紋，可在粗加工后通過正確設置精加工的起刀點（注意不要產生亂牙），還可換高速鋼精車刀采用左右切削法進行精加工。在車削三角螺紋時，要注意螺紋車刀不可以伸出刀架太長，可為刀桿厚度的1.5倍，大概為25～30mm.

參考文獻

[1]凌頌良 主編 《車工技術》 光明日報出版社

[2]勞動和社會保障部教材辦公室 《車工工藝學》 中國勞動社會保障出版社。