梯形螺纹切削加工工艺分析及测量方法

1.加工难点分析

（1）螺纹的加工方法

1）直进法。螺纹车刀刀具径向间歇进刀至牙深处，用加工指令G32、G92可以实现。采用此种方法车刀可以左右两侧刃同时切削，所受轴向切削分力有所抵消，部分地克服了因轴向切削分力导致车刀偏歪的现象。两侧面均匀磨损，能保证螺纹牙型清晰，但存在排屑不畅、散热不好、集中受力等问题。适用于切削1.5mm以下螺距的螺纹。

2）斜进法。螺纹车刀沿牙型角方向斜向间隙进给至牙深处，用加工指令G76可以实现。采用此种方法加工螺纹时，螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，另一刃因不切削而发生摩擦，这会导致积屑瘤、表面粗糙度值高和工件硬化。但是切屑从刀刃上卷开，形成条状屑，散热较好。适宜进行梯形螺纹的切削加工。

3）左右侧面交替进刀。螺纹车刀沿牙型角方向交错间隙进给至牙深处，即刀具沿左右交替切削每次径向进给时，横向向左或向右移动一定距离，使车刀只有一侧参加切削。此方法一般用于通用车床和螺距在3mm以上的螺纹和梯形螺纹的加工，在数控车床上编程较复杂。

在此例中考虑到具体情况，使用G92加工普通螺纹，使用G76加工梯形螺纹。

（2）梯形螺纹的测量 梯形螺纹的测量常用三针测量法，如图4-6所示。测量时所用的三根圆柱形量针，是由量具厂专门制造的。在没有量针的情况下，也可用三根直径相等的优质钢丝或新的钻头柄部代替。测量时，把三根量针放置在螺纹两侧相对应的螺旋槽内，用千分尺量出两边量针顶点之间的距离M。根据M值可计算出螺纹中径的实际尺寸。三针测量时，M值和中径的计算公式如下：

M=d₂+4.864d_D−1.866P

式中，M为三针测量时的理论值；d_D为测量用量针的直径。

图4-6 三针法测量螺纹中径

（3）FANUC螺纹加工指令

1）单一固定循环加工螺纹

G92X(U)_Z(W)_F_；

2）复合固定循环加工螺纹

G76 P(m)(r)(a) Q(min) R(d)

G76 X(U)_ Z(W)_ R(i) P(k) Q(∆d) F_

2.分析加工方案

本例工件的加工方案如下：(www.xing528.com)

（1）装夹方案 使用自定心卡盘夹持零件的毛坯外圆，确定零件伸出合适长度（应将机床的限位考虑进去）。零件的加工长度为40mm，卡盘的限位安全距离为5mm，因此零件应伸出卡盘总长为45mm以上。

（2）位置点

1）换刀点：零件原点设置在零件右端面，为了防止换刀时刀具与零件或尾架相碰，换刀点可设置在（X100，Z100）。

2）起刀点：零件材料的毛坯尺寸为φ45mm×180mm，为了减少循环加工的次数，循环的起刀点可以设置在（X47，Z2）。

（3）确定加工工艺路线

1）粗、精加工右端外轮廓至尺寸要求。

2）切螺纹退刀槽（5×φ18）。

3）切槽（13.64×φ23）。

4）粗、精加工螺纹至尺寸要求。

5）粗、精加工蜗杆螺纹至尺寸要求。

6）钻孔（φ20×16）。

7）车左端面至长度尺寸要求。

8）粗、精加工左端内轮廓至尺寸要求。

9）粗、精加工左端外轮廓至尺寸要求。

3.选择刀具与切削用量

刀具与切削用量参数表如表4-8所示。

表4-8 刀具与切削用量