梯形螺紋分層切削技術探究范文

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《河北工業科技雜志》2015年第二期

1分層切削法

為解決直進法和斜進法的缺點，必須改善刀具的切削方式［7］，采用分層切削法。如圖1所示，分層切削法是將待加工梯形螺紋加工余量均勻分為若干層，加工完第1刀后，向左或向右趕刀，先將第1層的余量全部去除，再用相同的方法去除第2層余量，如此由外至內逐層去除余量，最后再進行精車切削。每層切削時，刀具只需沿螺紋的左右牙型線切削，吃刀量小，且梯形螺紋刀始終只有1個側刃參與切削，排屑比較順利，刀具的受力和散熱情況得到改善，切削過程較平穩，不易產生“扎刀”現象，因此能加工出較高質量的梯形螺紋。由于數控車床系統現有的G指令無法完成分層切削法的刀具軌跡。因此必須通過宏程序對分層切削法的車削軌跡進行參數化編程，從而實現梯形螺紋的切削加工。

2梯形螺紋參數化編程分析

本文以圖2所示待加工標準梯形螺紋（設計牙型）Tr40×7－7e為例，對梯形螺紋參數化編程進行分析。

2．1刀具的正確選擇在數控車床加工梯形螺紋的過程中，刀具是影響加工質量的主要因素之一。因此，車削梯形螺紋時，關于刀具應注意以下幾點。1）梯形螺紋一般采用低速車削［8］，使用高速鋼車刀容易車出光滑的螺紋表面。2）安裝螺紋車刀時，刀具的刀位點應與工件軸線等高，否則會造成牙型角加工誤差增大，甚至還會產生“扎刀”現象。3）刀具幾何尺寸的確定要便于梯形螺紋的粗、精加工［9－10］。當采用分層切削法時，螺紋刀刀頭寬度應小于梯形螺紋牙槽底寬度，以確保在加工時能留有一定的精加工余量。

2．2梯形螺紋各尺寸參數化設計根據國標GB／T12359—2008，圖2中梯形螺紋（外螺紋）各尺寸參數可按表1中的計算公式進行計算，在編寫宏程序時將各尺寸參數均設置為變量［11－13］，在加工不同規格的梯形螺紋時，只需調整相應的變量值，即可方便地加工各種規格的梯形螺紋。

2．3采用分層切削法時，刀具縱向偏移量與切削余量的確定如圖3所示，采用分層切削法加工梯形螺紋時，以梯形螺紋刀的中心點（C點）作為刀位點。則精車時起刀點在縱向（Z軸）的偏移量Zjpyl可按以下方法計算。

3結語

梯形螺紋的編程加工有很多方法和技巧，本文采用的分層切削法，一方面可使用刀頭寬度較小的螺紋刀加工槽寬較大的梯形螺紋，大大提高了刀具的加工范圍；另一方面，使得刀具的受力和散熱情況得到改善，切削過程較平穩，不易產生“扎刀”現象，從而大大提高加工效率與加工質量。本文將梯形螺紋的尺寸參數轉換成宏程序中的參數變量，當加工不同規格的梯形螺紋時，只需改變宏程序中相應參數變量的數值，即可方便地加工各種規格的梯形螺紋，同時梯形螺紋的精度也能得到很好的保證。本文采用的分層切削法，僅在加工大螺距梯形螺紋時具有優越性，在加工小螺距梯形螺紋時，應采用傳統的切削方法進行加工。

作者：李雅昔王宏斌李曉莉單位：西北農林科技大學機電學院商洛職業技術學院機電工程系長安大學信息工程學院