梯形螺纹是一种应用非常广泛的传动螺纹,如车床上的传动丝杠等都是梯形螺纹。这类螺纹的工作长度长,使用精度要求高。由于螺纹的加工工艺的特殊性,用数控加工基本G指令直接编程较繁琐。因此,一般数控机床为使用户编程方便,都设有普通三角螺纹的循环切}}1指令(如FANUC Oi;系统的G32,G92.G76指令及SIEMENS802S系统的LCYC97指令)。
梯形螺纹的切削加工工艺,比普通三角螺纹复杂得多,一般数控机床都没有直接加工梯形螺纹的简化编程指令。笔者根据长期的实践经验,摸索出一套在一系列经验公式对编程数据精细计算的基础上,使用螺纹切削指令G32和调用子程序方法,并在子程序中巧妙设置加工方法,来加工梯形螺纹,这样能够安全、可靠地加工出合格的梯形螺纹。
1 加工工艺过程
1.1 数值计算
以外梯形螺纹为例,其各项元素的计算公式见表1。
1.2车削加工工艺
在螺纹车削加工时,如采用直进法横向多次车削(图1),车刀的左右两侧切削刃(梯形螺纹车削时刀具的三面刃)会全部参加切削,车刀的受力和受热情况较为严重,刀尖容易磨损,还易发生“扎刀”现象,故采用左右车削法配合直进法进行加工(图2、图3)。
横向车削时,先向右侧借刀车至规定牙深,再向左借刀车至规定牙深。粗车时两侧面各留R作为精车余量。精车时分别精车两牙侧面即可。子程序在设置时采用1次进刀量3次不同走刀的方法,即通过X方向进刀量不变,分3次改变起刀点Z值的方法,使车刀在螺纹槽的左侧、右侧、中间分别行切削,来防止车刀产生三面参加切削的情况。
纵向加工时,使用螺纹切削指令G32和调用子程序来进行分层切削法,多次走刀进行分层切削,可减少切削力,达到较好的切削效果这种方法加工梯形螺纹,效果较好,安全、可靠、易行。