数控车床加工梯形螺纹

韦杰

摘 要：梯形螺纹是十分常见的一种螺纹，在车床的生产过程中，梯形螺纹的加工是很基本的一个要素。本文将进行数控车床加工梯形螺纹的相关研究与探讨，使得梯形螺纹在数控车床上的加工更加地合理化，从而促进其相关技术的发展。

关键词：梯形螺纹；加工；数控车床。

随着工业技术的发展，社会对于梯形螺纹的要求越来越高，因此其加工工序与技巧必须经过严格把关，才能够满足人们的生产需求。本文将对梯形螺纹进行一个简单的介绍并对其加工的要求、方法以及其编程进行探讨，便于大家了解这一螺纹。

一、梯形螺纹概述

梯形螺纹是螺纹的一种，牙型为等腰梯形，牙型角为30度。其内外螺纹以锥面贴近不容易松动，是一种很常见的起传动作用的螺纹。因此其在加工过程中的精度要求较高，加工工序也是需要严格把关的。其中包括对于机床的选择、车刀的选择、车削方法以及走刀路线的设计、切削参数的选择等等，每一环节都要认真执行才能够加工出质量更好的梯形螺纹。并且由于数控车床自动化程度高、加工的过程由程序来控制，因此要求车削梯形螺纹时，必须要合理设计数控加工工艺以及程序，以达到螺纹的精度要求。

二、梯形螺纹加工的加工要求

梯形螺纹尺寸计算

外螺纹尺寸计算。

大径：d=32mm；中径：d2=d-0.5P=32-0.5×6=29mm；小径：d3=d-2h3=32-2×3.5=25mm；

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

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

具体的零件图如下：（其中Tr32×6-7e表示公称直径为32mm，螺距为6mm的单线右旋螺纹，其中径公差带为7e。）

内螺纹尺寸计算。

大径：D4=d+2αc=32+2×0.5=33mm；中径：D2=d2=29mm；小径：D1=d-P=32-6=26mm；

牙高：H4=h3=3.5mm；牙顶宽：f=f=2.196mm；牙槽底宽：w=w=1.928mm。

具体的零件图如下：（其中Tr32×6-8H表示公称直径为32mm，螺距为6mm的单线右旋螺纹，其中中径公差带为8H。）

梯形螺纹刀具的刃磨

为了使得加工梯形螺纹的各尺寸参数的精度以及表面的粗糙程度合格，并且在切削时能够更顺利，螺纹刀具的刃磨要合理操作与设计。外轮廓螺纹车刀刃磨的时候应该按照下面的这个角度：

内螺纹车刀可以参照外螺纹车刀的角度进行刃磨。需要注意的一点是：车刀前段横刃的宽度要比螺纹牙槽底宽设计得小才行。

梯形螺纹的测量

梯形螺纹的测量方法有三种：用标准螺纹环规测量、用三针法测量以及齿厚测量法。第一种方法比较简单，而最后一种方法主要用于测量精度要求较低的梯形螺纹，因此下面就提一下三针测量法。公式为：

d 2=M-3d0+0.866P

这是一种间接测量螺纹中径的方法，测量的时候将三根精度很高、直径相同的量针放在被测螺纹的牙凹中，然后再用测量外尺寸的计量器具来测出尺寸。最后根据被测螺纹的螺距、牙形半角以及量针直径就可以计算得到螺纹中径。

三、梯形螺纹的加工方法

梯形螺纹的加工方法有很多种，下面将介绍三种较为典型的加工方法，并逐个分析其优缺点，从而做到合理选择方法、提高车床加工的效率。

直进法。直进法是指螺纹车刀X向间歇进给至牙深处。在车床加工过程中常常被用来对于普通螺纹（螺距较小）进行加工处理。这种方法可以使得车刀的左右两侧刀刃都参与到切削中来，但是会造成排屑比较不容易。再加上梯形螺纹的螺距一般比较大，就会导致吃刀比较深，使得切削的余量大，从而造成切削阻力大的情况，使得车刀所受削力大、车刀易损坏。尤其是面对硬度较高的材料，十分容易由于刀量过大产生“扎刀”的现象。

斜进法。斜进法是指螺纹车刀沿着牙型角方向斜向间歇进给至牙深处。用这种方法来加工梯形螺纹时，与直进法不同的是，只有一侧的刀刃参与了切削。这样的好处就是排屑相对比较容易与顺利，因此使得刀尖的手里和受热情况有所改善，在车削的过程中就不容易引起“扎刀”现象。但是造成的切削阻力和车刀所受的总切削力还是很大，在一定程度上也容易造成车刀损坏。

左右分层切削法。左右分层切削法来切削梯形螺纹实际上是将直进法和左右切割法相结合的一种应用方法。它也只有一侧刀刃参与切削，斜进法的好处左右分层切削法也具备。而且比斜进法对于车刀的保护效果更好，保证了车床梯形螺纹的快速和稳定。不过这种方法由于车刀所受单向轴向切削分力的影响，会在一定程度上增加螺纹牙形的误差，从而使得螺纹的精度有所偏差。

梯形螺纹在加工过程中属于比较困难的一种，按照常规的方法是没有办法加工的，很容易就产生了“扎刀”现象。为了避免道具的损坏与工件的报废，一定要认真对梯形螺纹加工工艺进行分析，从而选择合适的切削方式来进行加工。

梯形螺纹的编程。

根据本文中的设计的梯形螺纹尺寸，对其进行了相关具体的编程，内容如下：

四、结语

数控车床加工技术目前在航空工业、汽车工业以及装备制造业等等领域均被广泛利用。因此在使用数控机床加工零件的过程中，就需要精确编写加工程序、合理制定加工方案，从而使得数控设备的潜能更好地发挥在各制造行业中。

参考文献

[1]陈洪涛.数控加工工艺与编程[M].北京：高等教育出版社.2003，09.

[2]李新勇.螺紋实用手册[M].陕西：机械工业出版社.2009，04.