1 梯形螺紋加工工藝分析

　　本文所探討的梯形螺紋零件如下圖 1 所示 ，該零件的材料選用調(diào)質(zhì)過(guò)的 45 號(hào)鋼 ，利用配備有華中數(shù)控系統(tǒng)的 CAK6140 數(shù)控車(chē)床（生產(chǎn)廠(chǎng)家為大連機(jī)床廠(chǎng)）加工。其中零件的各個(gè)外圓、臺(tái)階面已經(jīng)加工完畢 ，在本文里我們只探討該零件 Tr407-7e梯形螺紋部分的加工工藝過(guò)程。

　　從圖紙中看到 ：梯形螺紋部分的長(zhǎng)度為 130-35-30=65 mm，牙形表面粗糙度 Ra 值要求不超過(guò) 1.6 mm。

　　1）選擇合適的裝夾方式 該工件梯形螺紋位于中間部位 ，且加工時(shí)工件伸出較長(zhǎng) ，為保證工藝系統(tǒng)剛性 ，采用一夾一頂 ，即用三爪自定心卡盤(pán)夾住工件一頭 ，用回轉(zhuǎn)頂尖頂持工件另一頭。車(chē)削梯形螺紋時(shí) ，因車(chē)刀承受切削力較大 ，為防止工件軸向竄動(dòng) ，夾住左端 22 外圓 ，讓右邊的臺(tái)階靠在卡爪面上。必要時(shí) 22 外圓墊銅皮 ，以防出現(xiàn)夾傷。

　　2）選擇合適的切削方法 車(chē)削梯形螺紋 ，劃分為粗車(chē)、精車(chē)兩道工序。粗精車(chē)時(shí)都要澆注充分的切削液。

　　對(duì)本文所示零件 ，我們可用一把梯形螺紋車(chē)刀完成粗車(chē)、精車(chē)兩道工序。車(chē)刀材料選用高速鋼 W18Cr4V。粗車(chē)時(shí) ，螺紋牙底留有 0.1 mm 的徑向精車(chē)余量 ，螺紋牙兩側(cè)各留 0.2 mm 的精車(chē)余量。車(chē)刀左右兩側(cè)刀刃的夾角等于牙型角 30°。刀頭寬度應(yīng)比牙槽底寬 w（w=2.3 mm）要小一些 ，我們可取刀頭寬度 2mm。先磨出車(chē)刀橫刃 ，再用油石輕輕鐾左右兩刀尖成小圓弧形 ，增加了刀頭強(qiáng)度與車(chē)刀的耐用度 ，避免車(chē)削時(shí)螺紋牙槽底部出現(xiàn)的應(yīng)力集中 ，并且可以強(qiáng)力切削 ，提高效率。車(chē)削時(shí)車(chē)刀左刀刃是走刀方向刀刃 ，承受的切削力要大于右刀刃 ，這樣螺紋車(chē)刀左刀刃的側(cè)后角為 3~5 +=7~9，右刀刃的側(cè)后角為（3~5 -）=-1~1，螺紋升角=3 42。精車(chē)通過(guò)修光牙槽兩側(cè)面達(dá)到圖紙要求。

2 梯形螺紋的切削方法

　　采用“左右切削分層法”加工。

　　車(chē)刀切削第一層 ，沿 X 方向進(jìn)給 0.2 mm（半徑值），同時(shí)沿＋ Z 方向做相應(yīng)的平移 ，返回切削起點(diǎn) ，X 方向仍進(jìn)給到剛才的切深位置，但同時(shí)要沿－Z方向做相應(yīng)的平移，返回切削起點(diǎn)，自此完成第一層切削。切削第二層 ，仍重復(fù)此前的過(guò)程 ，直至完成粗車(chē)。注意沿Z方向的偏移，切削起點(diǎn)的位置都發(fā)生了改變。

3 梯形螺紋的加工程序

　　本文我們采用宏程序編制該例所示工件的加工程序。宏程序變量的設(shè)置如下 ：

　　#1 Z 向分層初始值 ；　　#2 梯形螺紋牙槽寬度 ；　　#3 梯形螺紋車(chē)刀刀頭寬度 ；　　#4=[[#2-#3]/2-#1*TAN[15*PI/180]] 切削起點(diǎn) Z 軸偏移量。

　　加工程序如下 ：

　　O0001 ；程序名　　%1 ；程序頭　　M03 S150 T0101; 啟動(dòng)主軸正轉(zhuǎn) 150/min，調(diào)用 1 號(hào)螺紋車(chē)刀 1 號(hào)刀具補(bǔ)償　　G00 X42 Z10; 刀具快速移動(dòng)到螺紋加工起始點(diǎn)　　#1=0; X 向分層初始值　　#2=4.44; 梯形螺紋牙槽寬度　　#3=2; 梯形螺紋車(chē)刀刀頭寬度　　WHILE#1LE#2; 如果 #1 小于 #2，循環(huán)繼續(xù)　　#4=[[#2-#3]/2-#1*TAN[15*PI/180]]; 切削起點(diǎn) Z 軸偏移量　　G00 X45 Z-20; 刀具快速移動(dòng)到加工起始點(diǎn)　　X[40-#1*2] Z[-20-#4]; 切削第一刀螺紋起始點(diǎn) ，這時(shí)梯形螺紋車(chē)刀左刀刃車(chē)削　　G32 Z-110 F7; G32 指令螺紋車(chē)削　　G00 X52; 刀具沿 X 方向快速退回　　Z[-20+#4]; 刀具快速移動(dòng)到螺紋加工起始點(diǎn)　　X[40-#1*2]; X 方向分層切削深度　　G32 Z-110 F7; 梯形螺紋右刀刃車(chē)削螺紋　　G00 X52; 刀具沿 X 方向快速退刀　　#1=#1 ＋ 0.2; X 方向逐次遞進(jìn) 0.2 mm　　ENDW; 循環(huán)結(jié)束　　G00 X100; 刀具沿 X 方向退刀　　Z100; 刀具沿 Z 方向退刀　　M30; 程序結(jié)束

4 結(jié)束語(yǔ)

　　我們將宏程序的編寫(xiě)梯形螺紋加工程序輸入進(jìn)機(jī)床進(jìn)行試加工 ，粗精車(chē)時(shí)間只有 15 分鐘 ，生產(chǎn)效率提高了 2~3 倍 ，大大降低了成本。