梯形螺纹的数控车削

陆旭敏

（无锡工业高级技工学校（无锡江南中专），无锡 214106）

1 系统指令讲述

“数控车削技能训练”是数控专业学生实习必备的一门技能训练课程，在实训模块中，各种螺纹加工是数控机床加工实训课程模块的重点，在机械制造行业这一技术的应用前景非常广阔。尤其是当前的机械制造业对机加工的精度要求非常高，因此，在教学中除教会学生基本的系统指令外，还需要更有效地使用数控系统的螺纹加工指令，特别是一些螺距较大的梯形螺纹和一些异性螺纹加工难度非常大。现以FANUC OI-TC系统为例，介绍螺纹加工G92指令在数控车床上加工梯形螺纹的具体编程方法。

G92为螺纹加工指令。该指令可以加工圆柱螺纹，也可以加工圆锥螺纹。

格式：G92 X（U）_Z（W）_I_F_；指令说明：G92为模态G指令。

X：螺纹加工终点X轴绝对坐标；U：螺纹加工终点与起点 X 轴绝对坐标的差值；Z：螺纹加工终点Z轴绝对坐标；W：螺纹加工终点与起点 Z 轴绝对坐标的差值；

I：螺纹起点与终点的半径差，加工圆柱螺纹时I为“0”可以省略；F：螺纹螺距。

2 梯形螺纹编程与加工

在现实生活中，我们常看到螺纹连接的产品，常用的连接方式有三角螺纹连接、在传动机构中也有三角螺纹和梯形螺纹，工厂在实际生产梯形螺纹过程中一般采用普通机床或者专用机床生产，由于数控车床用于精加工和轻载荷切削的特性，一般不在数控车床上加工梯形螺纹。但是，有效借助数控车床来加工梯形螺纹，不仅比普通机床加工的螺纹效率更高，而且耗时仅为普通车床时间的十分之一，更重要的是零件的外观更为统一，质量也更加上乘，投放企业批量生产之后，销量与经济效益都可以更有保障。

该方法用于梯形螺纹和各种异形螺纹加工，在编程方面应注意使用好宏程序（#参数）编程功能，合理使刀具左右切削。利用G92螺纹切削指令，将梯形螺纹加工轨迹编制成一段封闭的切削路径，然后通过宏程序判断，重复循环若干次，依次进刀，以达到切削至实际尺寸的要求。

笔者以TR42X6梯形螺纹为例，讲解在数控车床上的零件加工工艺和程序编制梯形螺纹参数螺纹切削参数：

牙型角：α=30°；螺距：P=6mm；牙顶间隙：ac=0.5mm；中径：d2=d（公称直径）-0.5P；

牙 高：h3=0.5×P+ ac=3.5mm； 牙 顶 宽：f=0.366×P=2.196mm；牙槽底宽：W=0.366P-0.536ac=1.928mm。

3 工艺分析

在梯形螺纹加工中，因为刀具切削力较大，工艺上采用左右切削法，既可保证加工的安全，又可提高加工质量和效率。

3.1 加工工艺分析

第一，先粗、精加工外圆，然后切槽并倒角。

第二，粗精车梯形螺纹：选择硬质合金标准刀片和标准刀具：主轴转速600r/min，每次切削深度为0.1mm，零件一次装夹，尺寸加工到位。

3.2 程序编写

O0001 主程序

N05 T0101 M03 S600

N10 G0 X45 Z10 刀具定位至（45，10）

N15 #101=3.5 T形螺纹深度

N20 #102=#101 x TAN15 T形螺纹左右便宜量

N25 #103=2 x #101 T形螺纹深度，直径方向

N30 G00 X45 Z10+#102 螺纹起刀点

N35 G92 X#103 Z-28 F6 单步螺纹循环车螺纹

N40 GOO X45 Z10-#102 螺纹起刀点

N45 G92 X#103 Z-28 F6 单步螺纹循环车螺纹

N50 #101=#101-0.1 每次进刀半径0.01mm

N55 IF [#101 GE 0] GOTO 20宏程序判断条件

N60 G00 X100 Z100退刀至换刀点

N65 M05

N70 M30

注意：这个零件加工程序非常简单，参数量也很明确，这个程序有一个最大的优势就是易修改。经过改程序加工出的梯形螺纹加工完成后，直接进入测量步骤，针对其中的误差可以直接返回源程序进行补偿修改，直至符合尺寸精度要求。

程序中，每次Z方向的偏移量为活动的，计算公式为：牙高×tan15°，即3.5×tan15°。

4 结语

螺纹在实际中应用十分很广，且加工方法很多，在数控车床上可以用G92指令，也可以用G76螺纹循环指令进行加工。本文介绍的加工方法很实用，用简单的宏程序就能编制程序，在实际加工中也能及时修改刀具磨损，确保零件加工尺寸。希望这个程序的编程思路大家举一反三，将不同的程序格式应用到不同的数控系统中，提高企业的实际生产效率，节约成本。