梯形螺纹分层切削技术探究范文

《河北工业科技杂志》2015年第二期

1分层切削法

为解决直进法和斜进法的缺点，必须改善刀具的切削方式［7］，采用分层切削法。如图1所示，分层切削法是将待加工梯形螺纹加工余量均匀分为若干层，加工完第1刀后，向左或向右赶刀，先将第1层的余量全部去除，再用相同的方法去除第2层余量，如此由外至内逐层去除余量，最后再进行精车切削。每层切削时，刀具只需沿螺纹的左右牙型线切削，吃刀量小，且梯形螺纹刀始终只有1个侧刃参与切削，排屑比较顺利，刀具的受力和散热情况得到改善，切削过程较平稳，不易产生“扎刀”现象，因此能加工出较高质量的梯形螺纹。由于数控车床系统现有的G指令无法完成分层切削法的刀具轨迹。因此必须通过宏程序对分层切削法的车削轨迹进行参数化编程，从而实现梯形螺纹的切削加工。

2梯形螺纹参数化编程分析

本文以图2所示待加工标准梯形螺纹（设计牙型）Tr40×7－7e为例，对梯形螺纹参数化编程进行分析。

2．1刀具的正确选择在数控车床加工梯形螺纹的过程中，刀具是影响加工质量的主要因素之一。因此，车削梯形螺纹时，关于刀具应注意以下几点。1）梯形螺纹一般采用低速车削［8］，使用高速钢车刀容易车出光滑的螺纹表面。2）安装螺纹车刀时，刀具的刀位点应与工件轴线等高，否则会造成牙型角加工误差增大，甚至还会产生“扎刀”现象。3）刀具几何尺寸的确定要便于梯形螺纹的粗、精加工［9－10］。当采用分层切削法时，螺纹刀刀头宽度应小于梯形螺纹牙槽底宽度，以确保在加工时能留有一定的精加工余量。

2．2梯形螺纹各尺寸参数化设计根据国标GB／T12359—2008，图2中梯形螺纹（外螺纹）各尺寸参数可按表1中的计算公式进行计算，在编写宏程序时将各尺寸参数均设置为变量［11－13］，在加工不同规格的梯形螺纹时，只需调整相应的变量值，即可方便地加工各种规格的梯形螺纹。

2．3采用分层切削法时，刀具纵向偏移量与切削余量的确定如图3所示，采用分层切削法加工梯形螺纹时，以梯形螺纹刀的中心点（C点）作为刀位点。则精车时起刀点在纵向（Z轴）的偏移量Zjpyl可按以下方法计算。

3结语

梯形螺纹的编程加工有很多方法和技巧，本文采用的分层切削法，一方面可使用刀头宽度较小的螺纹刀加工槽宽较大的梯形螺纹，大大提高了刀具的加工范围；另一方面，使得刀具的受力和散热情况得到改善，切削过程较平稳，不易产生“扎刀”现象，从而大大提高加工效率与加工质量。本文将梯形螺纹的尺寸参数转换成宏程序中的参数变量，当加工不同规格的梯形螺纹时，只需改变宏程序中相应参数变量的数值，即可方便地加工各种规格的梯形螺纹，同时梯形螺纹的精度也能得到很好的保证。本文采用的分层切削法，仅在加工大螺距梯形螺纹时具有优越性，在加工小螺距梯形螺纹时，应采用传统的切削方法进行加工。

作者：李雅昔王宏斌李晓莉单位：西北农林科技大学机电学院商洛职业技术学院机电工程系长安大学信息工程学院