梯形螺纹的数控加工方法

浅谈梯形螺纹在数控车床上的加工与编程江苏工贸技师学院摘要：在数控车床上加工梯形螺纹有一定的技术难度,特别是在高速切削时难度更大，安全可靠性差，加工的时候不容易观察和控制，这样就会更加的严格要求我们对梯形螺纹的加工方法进行不断和更多的探索。

关键词：梯形螺纹数控车削高速车削加工方法梯形螺纹与三角螺纹相比，螺距和牙型都大，而且要求精度高，牙型两端侧面表面粗糙度较形螺纹在数控车床高速切削中加工的难度较大，在多年的数控车小，这样导致了梯形螺纹高速车削时吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大。

这样就导致了梯床实习中，通过不断的摸索与总结，对梯形螺纹的加工业有了一定的认识，下面就来研究下梯形螺纹的车削方法。

一、梯形螺纹在数控车床上加工的基本方法与工艺分析1. 梯形螺纹的尺寸计算梯形螺纹的代号梯形螺纹的代号用字母“Tr”表示，及公称直径×螺距表示，单位为mm。

左旋螺纹则需要在尺寸规格后加注“LH”，右旋则不需要。

例：Tr40×4,Tr36×6LH,梯形螺纹的标记由螺纹公差代号和螺纹旋合长度代号组成，如：Tr50×7LH—7e—L（Tr50×7LH为梯形螺纹代号、7e为公差代号、L为旋合长度代号）。

国标规定，公制梯形螺纹的牙型角为30°。

各基本计算公式如表1-1图1-1梯形螺纹各部分名称、代号及计算公式2.梯形螺纹加工的基本方法（1）直进法。

螺纹车刀X向间歇进给到牙深处。

采用这种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀的三面都参加了切削，这样会导致加工是排削困难，切削力和切削热增加，刀尖磨损严重。

如果进刀量大时，有可能会出现“扎刀”现象。

这种方法在数控车床里用指令G92和G32来实现。

例：G32/G92单段螺纹切削指令G32/G92X(U)Z(W) FX(U)Z(W)为螺纹种点的坐标，F为导程。

G32/G92属于直进式切削方法，加工程序编写繁琐，工作量大。

（2）斜进法。

梯形螺纹的数控车削加工摘要：梯形螺纹的加工是数控车削的一个难点, 针对在数控车床加工梯形螺纹时容易出现扎刀等现象，本文介绍使用GSK980TDa系统的数控车床，运用调用子程序和编制宏程序两种编程方法，对梯形螺纹进行分层切削加工，较好的解决了加工过程中梯形螺纹车刀各切削刃的受力分配问题，有效避免了扎刀现象，为数控车削梯形螺纹提供一个实用的加工方法。

关键词：梯形螺纹；数控车削；宏程序；调用子程序；分层切削法一、前言梯形螺纹在传动中应用越来越广泛, 精度要求越来越高, 这就对梯形螺纹提出了高精度高效率的制造要求。

在车床上加工梯形螺纹是一项技术难度较高的工作, 梯形螺纹的车削在普通车床上应用比较广泛, 但要求工人要有比较熟练的操作技巧, 劳动强度大，螺纹加工的精度和效率受人为因素影响比较大，废品率较高。

数控车床稳定的高精度加工性能为梯形螺纹的车削提供了良好的加工基础, 但在数车上加工梯形螺纹编程与控制比较困难, 因此有人错误地认为数车不适合用来车削梯形螺纹, 实际上如果所编制的梯形螺纹加工程序工艺合理, 在数车上车削梯形螺纹也会取得很好的效果。

二、数控车加工梯形螺纹的难点1．数控车不能直接使用普通车床的梯形螺纹加工方法普通车床所使用的梯形螺纹加工方法如左右切削法、直槽法、阶梯槽法等都不能直接用于数控车。

因为数控车取消了普通车床上的机械传动链，通过装在主轴末端的同步传动带与主轴脉冲编码器连接，从而构成了主轴与大滑板传动丝杆之间的传动链。

主轴脉冲编码器在车螺纹时，同时输出两路信号：一路是按编程人员在加工程序中给定的主轴转速和螺距值，确定伺服电机的转速，保证主轴和伺服电机两种转速形成严格的传动比；另一路是控制彳轴的定位，保证螺纹车刀在多次循环切削过程中，车刀刀尖始终在螺旋槽内而不乱牙。

如果在加工过程中因出现扎刀或刀具损坏需要更换螺纹车刀而使数控车床停止旋转时，主轴脉冲编码器停止工作，上述两路信号停止输出，此时重新安装的螺纹车刀就很难准确地落在前一把螺纹车刀车出的螺旋槽内，从而加大对刀难度，甚至出现乱牙现象。

不是理想的加工方法。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为了解决“直进分”和“斜进法”的缺点，就
必须改善刀具的切削方式。通过分析，最后选用
（见图3）“分层切削法”。“分层切削法”是先
把螺纹X向分成若干层，
每层Z向再进行若干次粗
切削，再进行左、右精车
切削。每层刀具只需沿左
右牙型线切削，背吃刀量
小，从而使排屑比较顺
利，刀具的受力和受热情
图3 分层切削法
起刀点Z轴偏 移量（CE）的计 算公式为
图7
CE=BE－BC=（AH+tan15°×HE）－BC =（P/4+tan15°×HE）－BC 即起刀点Z轴偏移量（螺纹右侧留0.1mm的精 加工量）参数变量为
#8=#2/4+TAN［15］*［#1－#3］/2－#6/2－0.1；
每层Z轴的切削余量(DF)的计算公式为
M 机床自动化 achine Tools Automation
在数控车床上用宏程序加工梯形螺纹
中国北车永济新时速电机电器有限责任公司 （山西 044502） 陈建军 永济电机高级技工学校 （山西 044500） 张丽波
一、梯形螺纹在数控车床上的加工工艺
数控车加工螺纹有三种指令：G32、G92、 G76。其中G32、G92的进刀方式为“直进法” （见图1）；G76的进刀方式为“斜进法”（见图 2）。
DF=BF－BD=2（AH+tan15°×HE）－BD
即每层Z轴的切削余量（螺纹左侧留0.1mm的 精加工量）参数变量为
#9=#2/2+TAN［15］*［#1－#3］－#6－0.1
（3）外螺纹Tr36×6程序
O8888； M03S200； G00X100Z50； T0101； G00X40Z10； #1=36；（螺纹大径及公称直径） #2=6；（螺距） #3=#1－#2/2；（螺纹中径） #4=0.5；（牙顶间隙） #5=#1－#2－2*#4；（螺纹小径） #6=1（T型螺纹刀刀尖宽） #7=0.366*#2－2*TAN［15］*#4；（牙底槽宽） #8=#2/4+TAN［15］*［#1－#3］/2－#6/2－0.1；（起 到点Z轴偏移量,右侧留0.1mm） #9=#2/2+TAN［15］*［#1－#3］－#6－0.1；（每层Z 轴的切削余量，左侧留0.1mm） #10=0.5（X轴的吃刀量） N1IF［#1LE#5］GOTO4；（判断切削直径，如果X值 ≤小径，则执行N4程序段） N2IF［#9LE0.1］GOTO3；（判断每层Z轴切削余量如 果余量≤0.1mm，则执行N3程序段） G00Z［10+#8］；（Z轴起刀点） G92X#1Z－42F#2；（切削螺纹） #8=#8－0.3；（重新计算Z轴起刀点偏移量，递减0.3mm） #9=#9－0.3；（重新计算每层Z轴切削余量，递减0.3mm） GOTO2；（无条件执行N2程序段） N3#1=#1－#10；（重新计算切削直径X值） #8=#2/4+TAN［15］*［#1－#3］/2－#6/2－0.1（重新 计算Z轴起刀点偏移量） #9=#2/2+TAN［15］*［#1－#3］－#6－0.1；（重新计 算每层Z轴切削余量） IF[#1GE33]THEN#10=0.5（判断切削直径，对X轴吃刀 量重新赋值）

二、变速车削大螺距梯形 螺纹在华中世纪星数控车床上 的实现
像ＳＩＥＭ ＥＮＳ８２０Ｄ／ｃ／Ｓ，ＦＡＮＵＣ一０ｉ 等一些功能较全的数控系统由于有复 合指令的存在使得编程变得比较简 单，但一些国产经济型数控车床却不 具备这样的功能。这时我们可以将用 斜进法粗车过程编成子程序，每调用 一次车刀都在爿轴和ｚ轴上进给一小段 距离，并在首件试切中确定子程序被 主程序调用的次数。粗车完成后，仍 用文中所述方法调试出从高速粗车变 为低速精车后螺纹车刀需轴向移动的
根据高速车削梯形螺纹的条件， 首先计算出螺旋角，以便能正确刃磨 刀具的几何角度。经计算，本例中的 螺旋角度ａ为４．２４０，所以选择左侧 后角为６０～８。，右侧后角为２。是合 适的。为了便于排屑，使刀具不易损 坏，前角取６。～８。，如图６所示。这 样使刀具更加锋利并有利于断屑。因
ＣＡＤ，ｃＡＭ与制造业信息化·２００８年第７期９７
分层切削数据如图５所示。根据 以上梯形螺纹的基本参数，可分为４ 层切削。
２．程序编制
根据前面的计算，我们编制了如 下的程序：
％００１ Ｍ４２
Ｍ０３Ｓ４００Ｔ０３０３ ＧＯＸ５４２５
Ｍ９８Ｐ０００２Ｌ２０
Ｍ９８Ｐ０００３Ｌ２０ Ｍ９８Ｐ０００４Ｌ２０
Ｍ９８Ｐ０００５Ｌ２０
Ｍ９８Ｐ０００６Ｌ２０ Ｍ９８Ｐ０００７Ｌ２０
经过验证，在高速与低速车削的 转数都固定时，车刀需要偏移的位移 是固定的，有了这个数据，以后在车 刀崩刃，或磨损后需换刀时就可以不 用再重复调整步骤，直接在低速精车 时将车螺纹的起点偏移相应位置就可 以了。本文所举加工例子在宝鸡数控 机床厂的ＳＫ５０Ａ数控车床上完成，当车 床主轴转速从５６０ｒ／ｍ １ ｎ变速到２５ｒｉｍ １ ｎ 时梯形螺纹车刀在Ｚ轴上需向左偏移 １．８ｍｍ。

数控车床可换刀、换速加工梯形螺纹的操作技巧文/植才华本文探讨数控车床可换刀、换速加工梯形螺纹的操作技巧。

一、加工方法及刀具选择梯形螺纹一般作传动用，精度高（图1）。

在数控车床上加工梯形螺纹，可沿用普通车床的加工方法加工。

进刀方式有斜进法、直进法和左右借刀法。

粗车选用斜进法，精车选用直进法和左右借刀法来控制精度和两侧的表面粗糙度。

粗车时，为了缩短加工时间，转速可选高些，将过多的余量尽快去除。

精车时，转速可选较低些，尽量控制好精度和降低两侧的表面粗糙度值。

车刀选择：粗车刀选硬质合金刀具，精车刀选高速钢刀具。

设1号刀为基准刀（90°外圆车刀）、2号刀为高速钢切槽刀（刀宽4mm、右刀尖对刀）、3号刀为硬质合金梯形螺纹粗车刀（刀宽1.5mm、右刀尖对刀）、4号刀为高速钢梯形螺纹精车刀（刀宽1.7mm、右刀尖对刀）。

二、加工时选择的指令梯形螺纹与三角螺纹相比，螺距及牙深都比较大，且精度高，两侧表面粗糙度值要求较小。

由于梯形螺纹成型前，余量多，切削力大，对刀具的强度也有影响。

普通车床加工梯形螺纹灵活性较高，而数控车床加工完全是由程序来控制加工。

因此，在车削梯形螺纹时，需根据螺纹指令的特点，灵活运用。

笔者所在学校的数控系统为广州数控GSK980TD系统。

车削螺纹的指令有G32、G92和G76。

G32、G92，进刀方式为直进法，两侧的刀刃同时参加切削，切削力大，排屑困难，适合车削螺距小于2mm的三角螺纹。

G76进刀方式为斜进法，车削时，切削深度为递减式，刀具从尾座方向沿车床主轴方向单侧刃车削，刀具切削力较小，易排屑。

一般适合大螺距螺纹加工。

所以，梯形螺纹粗加工时，选择G76指令编程。

精加工时，选择G92指令编程。

三、装夹方案一是先加工左侧外圆尺寸φ300-0.025、φ380-0.025部分并倒角1×45°（两个）。

用三爪自定心卡盘夹毛坯外圆φ40，伸出长度50mm，校正夹紧。

由于零件外圆部分由直线构成，故采用G71循环指令编程粗车，用G70循环指令编程精车。

数控车床上加工梯形螺纹数控车床是现代工业生产中常见的一种加工设备，它具有高效、精准、自动化等特点，广泛应用于各种机械零部件的制造。

在数控车床上加工梯形螺纹是数控机床加工技术中比较常见的一种工艺，本文将对数控车床上加工梯形螺纹的相关知识进行介绍。

一、梯形螺纹的基本概念梯形螺纹是一种常见的机械连接件，它具有角度大、承载能力强、自锁性好等特点，在各种机械传动系统中得到了广泛应用。

梯形螺纹由两个部分组成，即螺纹母线和螺纹齿。

其中，螺纹母线是螺旋形状的基准线，螺纹齿是沿着螺纹母线形成的齿槽。

梯形螺纹的截面形状为梯形，因此得名梯形螺纹。

二、数控车床梯形螺纹加工的工艺流程数控车床梯形螺纹加工是一项复杂的工艺，需要严格按照下列流程进行操作：1、选择合适的加工刀具和夹具。

梯形螺纹加工需要使用梯形刀片和加工夹具。

2、进行数控编程。

为了保证梯形螺纹的精度和效率，必须按照标准的数控工艺进行编程。

编程时需要注意螺纹的螺距、大径、小径等参数。

3、确定加工工艺参数。

梯形螺纹加工过程中，需要准确设置加工速度、进给速度、切削深度等参数。

这些参数的设置需要根据加工材料、加工刀具、产品要求等因素进行综合考虑。

4、调整机床和夹具。

在开始加工前，需要根据加工流程的需要，对机床和夹具进行仔细调整，保证加工质量和效率。

5、进行加工试制。

在实际加工前需要进行少量的试制，验证加工程序的正确性，以及加工过程中是否有误差和问题。

6、进行正式加工。

经过试制试验后，进入正式加工程序。

在加工过程中需要持续监测加工质量和时间，及时调整机床和加工参数。

7、加工结束。

加工完成后需要进行产品质量检查，包括尺寸、形状、表面光洁度、加工精度等检测。

检测合格后，进行包装和出库。

三、数控车床梯形螺纹加工的常见问题在实际加工过程中，常会遇到各种问题和困难，例如螺纹切削难度大、切削热量过大、加工精度低等。

为了保证梯形螺纹的质量和效率，必须解决这些问题。

以下是几个常见的问题和对策：1、螺纹切削难度大。

（） ｃ （） ｄ
（） ｂ
１１ 直 进法 切 削 ．
车 刀沿 螺 纹横 向间歇 进 给 至牙 深 处 ，如 图 １ａ （） 所 示 。采 用 此 方 法 车 削 时 ， 车 刀 三 面 都 参 加 切 削 ，排 屑 困 难 ，切 削 力 和 切 削 热 增 大 ， 当进 给 量
收 稿 日期 ：２ １－１－ ７ ０ ０ ２ ０
加 工 件 的 刚性 和 强 度 ， 应 尽 量 将 螺 纹 车 削 的 工 序
放 在 最 前 面 ，也就 是 放 在 对 非 螺 纹 的 各 个 加 工 面 处 于粗 加 工状 态 时 。 此 外 ，除 螺 纹 车 削 需 要 的 进
刀或 退 刀 处 要加 工到 尺 寸 要 求 以 外 ，其 余 各 加 工
务Ｉ
訇 化
数 控车削加 工梯 形螺纹 的方法
Ｔｈ ｃｈ ｏｌ ｇｉｓ ｏｆ ｕ ｔｎ ｈ ｒ ｐ ｚ ｄ ｌ ｈ ｅ ｄ ｕ ｎ ｅｔ ｅ ｎ ｏ ｅ ｔｉ ｇ ｔ ｅ ｔａ ｅ ｏｉ ａ ｒ ａ ｓｉ ｇ ｃ ｔ
ｔ ｅｃ ｈ ｏｍ ｐ ｔ ｒｚ ｄ ｎ ｕ ｅ ｉｅ ｕｍ ｅ ｉ ａ ｏｎ ｒ ｕｒ ｉ ｇ ｒｃ ｌ ｃ ｔｏＩ ｔ ｎｎ
过 大 时 ，可 能 产 生 扎 刀 现 象 ，该 方 法 主 要 用 于 加 工 螺 距 不大 于６ ｍｍ的梯 形 螺 纹 。其 螺 纹 刀 具 的 刀
尖 宽 度 和 梯 形 螺 纹 的 槽 底 宽 度 相 等 指令 来实 现 。 ２
纹 车 削 时 ，因 为 梯 形 螺 纹 常 用 于 传 动 ，精 度 要 求
出精加 工 余量 ，再 使 用Ｇ９ 螺纹指 令 ，采 用直 进法 ２
力 减 小 。但 用 该 方 法 车 削 螺 纹 时 ， 刀尖 宽 度应 比 螺 纹 槽 底 宽 度 窄 一 点 。大 导 程 的梯 形 螺纹 ， 因为 牙型 宽 度 较 大 ，宜 使 用 左 、 中、 右分 层 进 行切 削 的加 工 方 法 。在 数 控 车 床 上 该种 方法 常 采 用 宏程 序 编程 来 实现 。

谈数控车削梯形螺纹的方法摘要：数控车床进行加工多线梯形螺纹可以解决精密分线的问题。

在数控车削过程中，出现崩刀后再重新加工时，如何避免乱扣也是个难题。

本文探讨了数控车削多线梯形螺纹的方法、技巧及防止重新加工出现乱扣的措施，很好的实现了多线梯形螺纹数控车削高精度的加工。

关键词：数控车；梯形螺纹；方法【中图分类号】g712一、多线梯形螺纹的数控车削方法下面以加工多线梯形螺纹为例，介绍如何在gsk980数控系统的数控车床上进行多线梯形螺纹的数控车削加工。

车削工件的零件图如图1所示。

1、多线梯形螺纹的具体车削方法选择多线梯形螺纹的数控车削方法主要有以下的两种：1）直进法这种方法数控车床可采用指令g92来实现，螺纹车刀x向间歇进给至牙深处。

采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀的三面都参加切削，导致加工排屑困难，切削力和切削热增加，刀尖磨损严重。

当进刀量过大时，还可能产生“扎刀”现象。

很显然，这种方法不适宜用于多线梯形螺纹的加工。

2）斜进法该方法在数控车床上可采用g76指令来实现，螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处。

采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，在车削中不易引起“扎刀”现象。

这种方法适宜用于螺距较小的多线梯形螺纹加工。

3）左右切削法该方法可以用g92＼g32指令利用宏程序的思路来编程，螺纹车刀沿刀型牙方向左右借刀，间歇进给至牙深。

这种方法可以防止因三个切削刃同时参加切削而产生振动和扎刀现象，从而保证螺纹的精度和表面粗糙度。

2、多线梯形螺纹的数控车削编程车削多线梯形螺纹时，因为径向切削力较大，为保证螺纹精度，可分别采用粗车刀和精车刀对工件进行粗、精加工。

同时刀头宽度要小于螺纹的牙槽底宽。

刀具后角要考虑螺纹升角的影响。

考虑到工件材料为45#钢，同时精度要求较高，故采用高速钢车刀。

为了给精车时留有充分的加工余量，粗车刀的刀尖角要小于牙型角。

数控车床上加工梯形螺纹内容摘要：在数控车床上加工梯形螺纹是一个全新的课题，本文通过对梯形螺纹加工的工艺分析和加工方法的研讨，探索出一套可以在数控车床上加工出合格梯形螺纹的方法在普通车床的生产实习过程中,加工梯形螺纹课题是最基本的实习课题，但在数控车床实习过程中，常常由于加工工艺方面的原因,却很少进行梯形螺纹的加工练习，甚至有人提出在数控车床上不能加工梯形螺纹，显然这种提法是错误的.其实，只要工艺分析合理，使用的加工指令得当，完全可以在数控车床上加工出合格的梯形螺纹。

一、梯形螺纹加工的工艺分析1。

梯形螺纹的尺寸计算梯形螺纹的代号梯形螺纹的代号用字母“Tr”及公称直径×螺距表示，单位均为mm。

左旋螺纹需在尺寸规格之后加注“LH”，右旋则不用标注。

例如Tr36×6,Tr44×8LH等.国标规定,公制梯形螺纹的牙型角为30°。

梯形螺纹的牙型如图（1)，各基本尺寸计算公式如表1—1。

图1 梯形螺纹的牙型2。

梯形螺纹在数控车床上的加工方法直进法螺纹车刀X向间歇进给至牙深处（如图2a）。

采用此种方法加工梯形螺纹时,螺纹车刀的三面都参加切削，导致加工排屑困难，切削力和切削热增加，刀尖磨损严重。

当进刀量过大时，还可能产生“扎刀”和“爆刀”现象。

这种方法数控车床可采用指令G92来实现，但是很显然,这种方法是不可取的。

斜进法螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处（如图2b）。

采用此种方法加工梯形螺纹时,螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，在车削中不易引起“扎刀"现象。

该方法在数控车床上可采用G76指令来实现。

交错切削法螺纹车刀沿牙型角方向交错间隙进给至牙深（如图2c）。

该方法类同于斜进法,也可在数控车床上采用G76指令来实现.切槽刀粗切槽法该方法先用切槽刀粗切出螺纹槽（（如图2d）,再用梯形螺纹车刀加工螺纹两侧面。

这种方法的编程与加工在数控车床上较难实现。

浅谈数控车削梯形螺纹的加工方法摘要：梯形螺纹的加工是数控车削一个难点，本文介绍了直进法、左右切削法、斜进法和分层切削法四种梯形螺纹加工方法，分析了各个切削方法的特点得出分层切削法加工梯形螺纹较好。

用分层切削法编写切削加工程序实际案例，为车削合格梯形螺纹提供了参考。

关键词：梯形螺纹；分层切削；数控车削梯形螺纹较之三角螺纹，其螺距和牙型都大，且精度高，牙型两侧面表面粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大。

用数控车床加工梯形螺纹比三角型螺纹更难，在加工时易产生扎刀现象。

下面通过实例来说明数控车削螺纹的三种常用方法。

1.数控车削梯形螺纹的三种常用方法在数控车床上高速直进法车削梯形螺纹时，车刀刀头宽度应等于牙槽底宽。

直进法加工梯形螺纹时车刀z向不作移动,x向间歇地进给，见图1，在多次行程中逐步车削至螺纹小径，同时保证螺纹中径及牙型两侧粗糙度。

采用此方法车削时，车刀三刃切削，导致加工切削力和切削热增加，排屑困难。

当切到一定深度或当进给量过大时，可能产生“扎刀”和“爆刀”现象。

该方法主要用于刀具材料和质量较好且加工螺距不大于6mm的梯形螺纹。

1.2 左右切削法在数控车床上用左右切削法车削梯形螺纹时，车刀尖宽度应比螺纹槽底宽度窄一点。

左右切削法加工梯形螺纹时螺纹车刀沿螺纹牙型角方向左右借刀，见图2，间歇地进给至牙深处，刀具沿螺纹的牙型线进行左、右切削，或左、中、右切削，切削深度很小。

此种方法可以防止因三个切削刃同时参加切削而产生振动和扎刀现象，从而保证螺纹的尺寸精度和表面粗糙度。

大导程的梯形螺纹因为牙型宽度较大，比较适合使用左、中、右分层进行切削的加工方法。

在数控车床上该种方法常采用宏程序编程来实现。

1.3 斜进法又称单面切削法，见图3。

螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处，此种方法螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受热和受力情况有所改善，在车削中不易引起扎刀现象，可以采用G76指令来实现。

数控车床中梯形螺纹(蜗杆)加工方法作者：李俊来源：《文理导航》2011年第20期通常车削梯形螺纹时，采用高速钢材料刀具进行低速车削，一般采用图1四种进刀方法：直进法、左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法。

直进法适用于车削螺距较小(P4mm)的梯形螺纹常采用左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法。

在这四种切削方法中，除直进法外，其他三种车削方法都能不同程度地减轻或避免三刃同时切削，使排屑较顺畅，刀尖受力、受热情况有所改善，从而不易出现振动和扎刀现象，还可提高切削用量，改善螺纹表面质量。

所以，左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法获得了广泛的应用。

在数控车床上车削三角螺纹时一般可选用标准机夹刀具，利用螺纹循环指令完成加工。

但由于梯形螺纹较之三角螺纹，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧面表面粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深，走刀快，切削余量大，切削抗力大，加之有些数控车床刚性较差，如果在切削过程中参数选择不合理就容易产生“扎刀”和“爆刀”现象。

采用斜进法对标准螺纹来说，由于有固定循环指令，较为方便，但对异型螺纹加工就不太方便。

下面介绍利用宏程序采用“分层法”切削加工梯形螺纹，该方法切削状况好，对刀具要求不高，尺寸由程序中相应数值保证，当牙顶宽和螺纹底径达到尺寸要求时，螺纹中径等其他各项尺寸也相应达到尺寸要求，尺寸精度易于控制，螺纹表面质量好，甚至蜗杆和其它异型螺纹的加工也可套用该方法的编程思路。

这里讲的“分层法”车削梯形螺纹实际上是直进法和左右切削法的综合应用。

在车削较大螺距的梯形螺纹时，“分层法”通常不是一次性就把梯形槽切出来，而是把牙槽分成若干层，每层深度根据实际机床情况可转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削。

每一层的切削都采用左右交替车削的方法，背吃刀量很小，刀具只需沿左右牙型线切削，梯形螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，因此能加工出较高质量的梯形螺纹。

数控车床加工梯形螺纹的方法摘要：梯形螺纹在普通车床上加工时劳动强度大，生产效率低，对操作者技术要求也高，尤其是批量生产更是不能满足实际生产。

当前数控机床应用逐步普及，利用数控机床代替普通机床进行加工趋势，已经是现在企业的发展方向。

今天我将对数控车床加工梯形螺纹的过程做分析和总结，从而解决在普通车床上加工梯形螺纹的难题，实际加工效果较好，值得推广。

关键词：梯形螺纹；数控车床；G76/G92指令加工（二）加工检测梯形螺纹的检测分综合测量、单针测量和三针测量三种。

综合测量是用标准梯形螺纹环规进行测量，受实验室条件影响，没有配备该标准环规。

单针测量就是用一根标准量针放在螺旋槽中，用千分尺测量出螺纹外径至顶针顶端点之间距离，通过数值对比进行检测，测量值受加工表面质量影响较大。

三针测量法测量螺纹中径值非常精密，我采用三针测量法进行测量。

测量方法如图所示。

首先把三根量针放置在螺纹两侧相对应图示的螺旋槽内，为了操作方便，可以用细线将三根量针连接起来，再用千分尺测量出两顶针之间的距离M，由M值间接计算出螺纹中径的尺寸值。

量针直径选定 dD=0.518P=0.518×6=3.1mm（0.518为系数），数量准备：三根。

（注d2=33mm查表得尺寸允许偏差为d2=33 mm）测量读数值：M=d2+4.864dD-1.866P=33+4.864×3.1-1.866×6=36.88mm按照中径值允许的极限偏差查询计算，千分尺测量的读数值M应为36.43~36.76mm。

加工工艺分析：（一）采用G76车削循环指令粗车梯形螺纹，G92指令精车梯形螺纹由于梯形螺纹的螺距和切削深度一般都较较大，加工余量就大，易扎刀的现象，可以用G76指令来解决螺纹加工梯形这个难题。

G76指令通过设置相关参数后自动加工粗（精）车螺纹，由于梯形螺纹低径宽度较大，精车时采用G92指令左右直进法精加工。

粗车时由顶部逐层切削，直到底部，每层切削下刀都按指定斜进法模式切入。

科学技术创新2020.29梯形螺纹主要应用于传动机构中作为传导螺纹，梯形外螺纹与内螺纹以成对方式呈现，具有牙型深、螺距较大等特征，在采用数控车床进行加工时易产生较大的切削力与振动问题，加剧刀尖磨损程度、易引发扎刀事故，影响到工件的质量与加工生产进度。

基于此，本文拟针对梯形螺纹的常规加工工艺进行改进，并通过程序调试确保工艺具备可行性。

1梯形螺纹结构与加工方法1.1梯形螺纹。

1.1.1基本结构。

选取一对典型梯形螺纹副作为参照，在该梯形螺纹副的左上方、右上方分别设有螺杆和螺套，两类零件的外形、尺寸与螺纹精度将直接决定零件能否正常旋合。

以梯形螺纹Tr36×6为例（各结构的参数如表1所示），其牙型呈等腰梯形、牙型角为30°，相较于其他螺纹在牙根强度、对中性上占据良好性能优势，其公称直径为36mm 、螺距为6mm 。

左旋螺纹需在尺寸规格后加注“LH ”，右旋螺纹则不标出。

为保障梯形螺纹质量达标，应在加工环节确保牙型的准确度，使螺纹中径与基准轴保持同轴，以中径尺寸定心，在车削加工环节注意控制好中径的尺寸公差与两侧表面粗糙度[1]。

表1梯形螺纹的结构及计算公式1.1.2车刀材料。

在车刀材料选取上，主要选用硬质合金刀片进行梯形螺纹的高速车削，考虑到数控车床存在较严格的加工标准，因此选用材质为YT15硬质合金的可转位机夹刀片，保障刀片在硬度、耐磨性与使用寿命等方面具备良好的性能优势。

在车削加工环节，应注重选用标准刀片，在安装刀具时控制主切削刃与工件轴线保持等高且平行，利用样板进行找正与纠偏处理，使刀头角平分线与工件轴线呈垂直关系，并且将车削深度控制在与牙型高度一致的位置，确保中径尺寸达标。

1.2加工方法。

1.2.1直进法和斜进法。

直进法指车刀沿水平方向间歇进给至牙深部位，考虑到在车削梯形螺纹需利用车刀三刃同时切削，由此将产生较大的切削力、加剧刀具的磨损情况，并且无法保障及时排屑，易出现扎刀问题。

数控车床梯形螺纹编程实例1. 引言数控车床是一种高效、精确的机械加工设备，广泛应用于制造业领域。

在数控车床中，编程是非常重要的一环，它决定了加工件的形状和尺寸。

本文将以数控车床梯形螺纹编程为例，介绍相关的概念、步骤和注意事项。

2. 梯形螺纹简介梯形螺纹是一种常见的机械连接元件，它具有较大的承载能力和良好的自锁性能。

在实际应用中，常见的梯形螺纹包括三角螺纹和矩形螺纹。

本文以三角螺纹为例进行编程。

3. 数控车床编程基础在进行数控车床编程之前，需要了解一些基础知识： - G代码：G代码是数控机床中用于控制加工过程的指令代码。

- M代码：M代码是数控机床中用于定义辅助功能或机器状态的指令代码。

- X、Z轴：X轴表示车刀的横向移动，Z轴表示车刀的纵向移动。

- 车床坐标系：车床坐标系是数控车床中用于确定工件和刀具位置的坐标系。

4. 梯形螺纹编程步骤梯形螺纹编程的步骤如下： 1. 确定工件尺寸：根据需求确定梯形螺纹的外径、内径、螺距和螺纹长度等参数。

2. 确定加工路径：根据工件尺寸确定梯形螺纹的加工路径，包括入刀、退刀和过渡段等。

3. 编写G代码：根据加工路径编写相应的G代码，包括G00、G01和G02/G03指令等。

4. 设定切削条件：根据材料性质和加工要求设定合适的切削速度、进给速度和切削深度等参数。

5. 加工调试：将编写好的程序加载到数控车床中进行调试，确保加工质量和效率。

5. 梯形螺纹编程示例以下是一个梯形螺纹编程实例：1: G54 G18 G40 G80 G902: T0101 M063: G00 X50 Z54: G92 S1000 M035: G01 Z-10 F0.26: G01 X40 F0.27: G02 X30 Z-20 I-5 K08: G01 Z-30 F0.29: G01 X20 F0.210: G02 X10 Z-40 I-5 K011: G00 X50 Z512: M05 M09 M30解释： - 第1行：设定工件坐标系、选择XY平面和取消半径补偿。

梯形螺纹的加工方法
梯形螺纹是一种具有梯形截面的螺纹，在工业生产中应用广泛，如螺杆、轴等部件。

梯形螺纹的加工方法主要有以下几种：
1. 车削法：梯形螺纹可以使用车床进行车削加工。

车削梯形螺纹时，通过安装相应的螺纹刀具，通过旋转工件和移动刀具，按指定的螺距和梯度进行螺纹切削。

2. 滚压法：滚压是一种常用的梯形螺纹加工方法。

该方法通过给工件施加一定压力和旋转力，使工件与滚动模具接触，从而通过塑性变形来形成螺纹。

这种方法具有高效、高精度的特点。

3. 滚切法：滚切是一种常用的高精度梯形螺纹加工方法。

该方法使用专用的滚削工具，通过旋转工件和滚削刀具，利用相对运动的轴向滚切刀具来制造螺纹。

4. 铣削法：铣削是一种常用的梯形螺纹加工方法。

利用铣削刀具进行刀具进给和工件轴向进给，通过多次切削，以连续的方式铣削出梯形螺纹。

5. 加工中心法：采用数控加工中心进行梯形螺纹加工可以实现高自动化程度和高精度要求。

通过在数控加工中心上使用适当的刀具和工艺参数，按照图纸要求进行加工。

总之，梯形螺纹的加工方法多种多样，根据需要选择适合的加工方法和设备，以满足产品的加工质量和要求。

R ESEARCHＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ572012 04教学研究梯形螺纹的数控加工文／董俊波　韩成国梯形螺纹是最常用的传动螺纹，其螺距和牙型都大,而且精度高,牙型两侧面表面粗糙度值较小,致使在梯形螺纹车削时,吃刀深,走刀快,切削余量大,切削抗力大。

如车床上的传动丝杠都是梯形螺纹，它们的工作长度较长，使用精度要求较高，车削加工时比普通三角形螺纹加工困难。

一、梯形螺纹零件的加工工艺分析图1为梯形螺纹工件，材料为45号钢，利用FANUC 0i系统的CK6140数控车床，梯形螺纹Tr 36×6，长度为50mm，牙型表面粗糙度为R a 3.2μm 。

图1１．设备准备 设备通电，检查设备运行情况，并进行精度检验，确保梯形螺纹的加工要求。

２．合理选择装夹方法和车削方法工件一端采用三爪卡盘夹持，另一端顶尖顶住，顶力不宜太大，防止工件变形。

数控车床采用斜进法进行加工，螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处。

用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，在车削中不易引起“扎刀”现象。

该方法可采用G76指令实现。

（1）梯形螺纹车刀的装夹。

一是梯形螺纹车刀的刀尖对准工件中心，车刀主切削刃与工件轴线平行。

二是刀头中心线与工件轴线垂直，用对刀样板对刀，找正螺纹车刀刀尖角位置，保证车刀不左右歪斜。

三是车刀伸出不要太长，压紧力要适当。

（2）计算Z 向刀具偏置值。

在梯形螺纹的实际加工中，由于刀尖宽度并不等于槽底宽，因此通过一次G76循环切削无法正确控制螺纹中径等各项尺寸，为此可采用刀具Z 向偏置后再次进行G76循环加工来解决以上问题。

为了提高加工效率，最好只进行一次偏置加工，因此必须精确计算Z 向的偏置量，Z向偏置量的计算方法：设：M 实测-M 理论=A （M 为三针测量的M 值），则Z 向偏置量为0.268A将计算出的Z 向偏置量输入刀补，设置刀具Z 向刀偏，再次运行程序就能达到中径尺寸要求。

ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2012 03166专业开发D evolopmentＢ类宏程序加工梯形螺纹的方法和技巧文/陈未峰一、Ｂ类宏程序在数控编程中的重要性在数控车削加工中，普通轴类零件的轮廓形状都可以利用G功能指令来完成加工。

但异形曲线和大螺距螺纹大大增加了零件的加工难度，G指令编程不好实现这类零件的有效加工。

例如梯形螺纹较之三角螺纹，螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧表面粗糙度值较小，这样梯形螺纹车削时，吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大，导致梯形螺纹的车削加工难度较大。

与宏程序相比，一般程序的程序字为常量，一个程序只能描述一个几何形状，所以缺乏灵活性和适用性。

而用户宏程序本体中可以使用变量进行编程，还可以用宏指令对这些变量进行赋值、运算等处理，从而可以使用宏程序执行一些有规律变化的动作。

与A类宏程序相似，B类宏程序的变量也是由“＃”符号和1至3位数字构成；但B类宏程序的数学运算可直接用数学符号完成，而不需采用G65语句，有效地提高了零件的编程灵活性和加工效率。

因此，使用B类宏程序加工有梯形螺纹的零件，对提高数控编程的效率是非常重要的。

二、球头梯形螺纹零件加工工艺分析１．球头梯形螺纹零件分析如图1所示，球头梯形螺纹轴由球面、曲面、退刀槽和梯形螺纹构成，其螺距为6mm，加工精度要求较高，球面和曲面加工简单。

在FANUC 0i数控系统机床上加工时，利用G73复合固定循环就可以进行有效加工，但由于梯形螺纹螺距较大和加工精度较高，致使梯形螺纹车削时，吃刀深、切削余量大、切削抗力大，车削加工难度较大。

利用普通G功能指令无法高质量、有效地完成该零件的加工，需利用B类宏程序进行切削加工。

２．计算相关尺寸，并查表确定公差该零件上梯形外螺纹为Tr36×6，螺距为6mm，公制梯形螺纹的牙型角为30°，梯形螺纹的牙型如图2所示，各基本尺寸计算结果如下：大径中径d 2=d -0.5P =36-3=33,查表确定其公差，故；牙高h 3=0.5P+ a c =3.5；小径d 3=d-2 h 3=29,查表确定其公差，故；牙顶宽f=0.366P=2.196；牙底宽W=0.366P-0.536a c =2.196-0.268=1.928螺纹中经三针测量法测量,如图3所示，用3.1mm的测量棒测量中径，则测量尺寸为M=d 2+4.864d D -1.866P=32.88,根据中径公差确定公差，则(其中d D 表示测量用量针的直径，P表示螺距)。