浅谈外三角螺纹的数控加工与检测

郑汉群

摘 要：从三角螺纹刀具的角度的分析、加工方法的确定、程序的编制等几方面对外螺纹的数控加工关键加工技术进行研讨，解决普通三角螺纹的数控加工等问题。

关键词：普通外螺纹；数控加工；螺纹循环指令；测量

1 引言

在实际加工生产中，普通外螺纹主要用于连接、紧固和调节中，其螺距小，螺纹长度较短和自锁性好等特点。车削浅、被吃刀量小、走刀较快、切削力教小、易产生乱牙。在普通车床上用成型刀低速车削普通外螺纹的方法已得到广泛应用，必须使中径尺寸符合相应的精度要求；牙型角必须准确，两牙型半角应相等；螺纹轴线与工件应保持同轴。数控车的高效率及稳定的高精度加工性能为普通外螺纹的车削提供了良好的加工基础，本文结合实例，就普通外螺纹的数控加工的技术研讨。

2 对刀具的要求

普通螺纹的刀尖角应等于牙型角。螺纹车刀的两个切削刃应该平直，不许出现崩刃。螺纹车刀的切削部分不能歪斜，刀尖半角应对称。在加工要求满的车刀，可以提高刀具加工的刚性。在加工时，应选择刀柄较短的车刀。

3 车削加工的方法分析

外螺纹的牙型决定了刀具具有三个面，如若车刀的三个刃面都同时切削时，则切削力和切削热都增加，刀尖磨损则加剧，还容易导致加工时的排屑困难，牙侧会被拉出毛刺，当进给量过大时，很有可能产生我们所发生的现象。所以车削时，应尽量避免车刀三面同时参加切削，一般可以有以下几种车削方法：

直进法：螺纹车刀的左右切削刃面同时参与切削。所以它的加工比较的简单，可以获得好的表面，常用来车削的螺距不大于2.4mm和脆性材料的车削加工。这种方法数控车可以用G82指令来加工。

斜进法：它是单刃切削，车削中不易产生不好的现象，易获得较小的表面粗糙度值。该方法在FANUC-0i车床上可采用G82指令来实现。

左右切削法：左右切削的方法常用于螺纹加工，为了使螺纹两侧面的表面粗糙度值减小，先向一侧赶刀，待这一侧表面达到要求后，再向另一侧赶刀，并控制螺纹及表面粗糙度，最后将车刀移至牙槽中间，用直进法车牙底，以保证牙型清晰。

比较以上三种方法可看出，斜进法车削和左右切削则是采用单刃切削，不易扎刀，表面粗糙度好。但操作较复杂，借刀量不能太大，否则会将螺纹车乱或牙顶车尖。

4 程序的编制

数控加工中程序最为重要。程序是数控机床工作时的指令性文件，直接决定着加工的成功与否。

4.1 FANUC OTD系统的螺纹加工程序

1）常用螺纹切削（G32）：

格式：G32 Z（螺纹终点尺寸） F（螺距）

（1）螺纹深度计算公式为（0.65×P）×2

（2）螺纹的起始点要让出1～2个螺距，以消除起始位置乱扣的现象。

（3）主轴正转时，从床尾至床头为右螺纹；从床头至床尾是左螺纹。

（4）圆柱螺纹可在X方向以螺纹进刀，但一定要注意每次进刀时的斜率一致，螺距要相同。

2）另外一种螺纹车削循环为G92：

G92 X（螺纹终点尺寸） Z（螺纹终点尺寸） R（螺纹部分半径差）F（进给率）

4.2 SIEMENS 802D系统的加工程序

1）功能：使螺纹切削循环可获得在纵向和表面加工中的内外螺纹，螺纹可是单个或多个。

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

如下图：

加工程序如下：

5 注意事项

加工中必须要考虑：1.合理选择主轴的转速，不能过高。2.程序中要考虑足够的进刀量及合理的退刀量。3.正确安装三角螺纹刀具，注意中心高及刀尖半角的对称。4.合理使用切削液或切削油。5.留余量方便最后的检测。6.对刀时要严格对中心。 7.在加工过程中不可以改变其转速，否则会出现“乱牙”的现象。8.要保证牙型的正确。

6 测量

1、单向测量

大径的检测：可用游标卡尺检测。

螺距的检测：一般要先检测几个总长度，再取其平均值

中径的检测：一般可用专用的螺纹千分尺进行检测

2、最综的测量

用螺纹量规来检测螺纹的各部分尺寸，并进行最综性的检测的一种方法。

7 结束语

通过以上的实例我们可得出结论， 在数控机床上能方便地加工出普通三角螺纹， 并且可以大大地提高加工的效率。特别是采用螺纹循环编程时。用硬质合金螺纹车刀在数控车床上车削普通三角螺纹时，切削速度可为750～850之间，可使生产效率大大的提高。降低了工人劳动强度，实际生产中对螺纹的牙侧表面质量要求高的三角螺纹，可在粗加工后通过正确设置精加工的起刀点（注意不要产生乱牙），还可换高速钢精车刀采用左右切削法进行精加工。在车削三角螺纹时，要注意螺纹车刀不可以伸出刀架太长，可为刀杆厚度的1.5倍，大概为25～30mm.

参考文献

[1]凌颂良 主编 《车工技术》 光明日报出版社

[2]劳动和社会保障部教材办公室 《车工工艺学》 中国劳动社会保障出版社。