王興東

（天津機電職業(yè)技術(shù)學院，天津 300350）

1 梯形螺紋的車削工藝分析

梯形螺紋作為傳動用螺紋，主要用于傳遞動力和運動，在機床傳動中應(yīng)用極為廣泛。在《數(shù)控車國家職業(yè)技能標準》中，梯形螺紋的加工技能屬于高級技工應(yīng)掌握的內(nèi)容，并作為比賽項目中的技能點出現(xiàn)在全國各等級的數(shù)控車技能競賽中。相比普通螺紋的數(shù)控加工，在加工大螺距或多頭梯形螺紋時，如果按常規(guī)螺紋加工編寫程序時，容易出現(xiàn)扎刀、螺紋變形、加工困難等現(xiàn)象，導致程序編寫難度大。通過總結(jié)多年的數(shù)控加工及教學生產(chǎn)經(jīng)驗，基于數(shù)控系統(tǒng)宏程序功能指令對梯形螺紋進行參數(shù)化編程加工的研究，并在實踐中應(yīng)用取得了較好的效果。

車削梯形螺紋與三角螺紋相比，螺距大、牙型角大、切削余量大、切削抗力大，而且精度要求高，加之工件一般都較長，所以，加工難度較大。一般普通車床車削梯形螺紋，我們常用以下幾種方法。

1.1 直進法

螺距小于4mm和精度要求不高的工件，可用一把梯形螺紋車刀，即每刀都在X向進給，直至牙底處。采用此方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三個切削刃都要參與切削，導致加工排屑艱苦，切削力和切削熱增長，刀頭磨損嚴重，容易產(chǎn)生“扎刀”和“崩刃”現(xiàn)象，因此，這種方法不合適大螺距螺紋的加工。

1.2 斜進法

螺紋車刀沿牙型一側(cè)平行的方向斜向進刀，直至牙底處，用此方法加工梯形螺紋時，車刀始終只有一個側(cè)刃參與切削，從而使排屑較順利，刀尖的受熱和受力情形有所改良，不易產(chǎn)生“扎刀”等現(xiàn)象。此種方法在加工梯形螺紋是車刀始終只有一個側(cè)刃參與切削，刀具使用不均衡，不利于延長車刀的壽命。

1.3 左右切削法

用梯形螺紋車刀采用左右車削法車削梯形螺紋兩側(cè)面，每邊留0.1～0.2mm的精車余量，并車準螺紋小徑尺寸，螺紋車刀分辨沿左、右牙型一側(cè)的方向交叉進刀，直至牙底。這種方法與斜進法較類似，利用此方法螺紋車刀的兩刃都參與切削。

2 “分層法”的工藝原理分析

“分層法”車削梯形螺紋實際上是直進法和左右切削法的綜合應(yīng)用。在車削較大螺距的梯形螺紋時，“分層法”通常不是一次性把梯形槽切削出來，而是把牙槽分成若干層，每層深度根據(jù)實際情況而定。轉(zhuǎn)化成若干個較淺的梯形槽進行切削，可以降低車削難度。每層的切削都采用左右交替車削的方法，背吃刀量很小，刀具只需沿左右牙型線切削，梯形螺紋車刀始終只有一個側(cè)刃參加切削（見圖1），從而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況有所改善，因此，能加工出較高質(zhì)量的梯形螺紋，且容易掌握，程序簡短，容易操作。

圖1 分層切削法

3 宏程序分層加工大螺距梯形螺紋

3.1 參數(shù)表

宏程序中使用的變量和含意如表1所示。

3.2 加工程序

圖2所示梯形螺紋Tr36×6為加工實例，其各部分尺寸計算為：

牙型角α取30°；螺距P取6mm；螺紋大徑d取36mm；牙高h3=0.5P-ac=3.5mm； 螺 紋 小 徑d1=d-2h3=40-2×3.5=33mm； 牙 槽 底 寬 w=0.366P-0.563ac=0.366×6-0.563×0.5=1.93mm；刀頭寬度取1.3mm。

表1 變量及其含意

圖2 梯形螺紋牙形相關(guān)數(shù)據(jù)

以Fanuc系統(tǒng)為例，編制的宏加工程序如表2所示。

4 結(jié)論

在實踐教學和生產(chǎn)中，運用宏程序分層加工梯形螺紋，這種易懂、易掌握的車削梯形螺紋方法，得到了充分肯定和好評。教師能夠較形象、較直觀地把車削方法講解和傳授給學生，學生普遍也能較快、較容易地理解和掌握這種車削方法；在生產(chǎn)加工中能夠方便地加工出合格的產(chǎn)品。我們只有熟練掌握各種車削方法，熟練運用數(shù)控指令，才能在車削過程中靈活運用，高效率、高精度、高品質(zhì)地完成梯形螺紋車削。

表2