1、數控車工技師資格考評論文數控車工技師資格考評論文數控梯形螺紋的分析與加工單位名稱： 南京交通技師學院 作 者： 谷 雨 2014年 9 月 18 日數控車工技師資格考評論文數控梯形螺紋的分析與加工 作 者： 谷 雨 職業技能鑒定等級： 二 級 單位名稱： 南京交通技師學院 單位地址： 中山門外馬群獅子壩168號 指導老師： 趙親云 2014年 9 月 18 日目 錄摘要1關鍵詞11梯形螺紋的基本牙型.22梯形螺紋公差配合.32.1公差帶的選用.32.2如何減少誤差.43梯形螺紋的標記.54梯形螺紋的測量方法.65梯形螺紋的刀具.85.1車刀的選擇.85.2數控30度梯形螺紋刀片.95.3梯形螺

2、紋車刀的安裝.106梯形螺紋的加工.106.1加工方法.106.2數控螺紋加工編程.116.3 G76、G32、G92的區別.136.4加工時常見問題及解決法.146.5加工時的幾點注意事項.16結論 16參考文獻 17摘 要在機床制造業中，梯形螺紋絲杠和螺母的應用較為廣泛，它不僅用來傳遞一般的運動和動力，而且還要精確地傳遞位移，如車床的尾座、各種機床的進給機構、千斤頂、壓力機等等。梯形螺紋具有傳動效率高、傳動平穩可靠和加工方便等優點，且能夠滿足傳動螺紋的使用要求。 梯形螺紋聯接屬間隙配合性質，在中徑、大徑、小徑處都有一定的保證間隙，用以儲存潤滑油。米制普通螺紋牙型是三角形，牙型角度

3、為60度；米制梯形螺紋牙型為等腰梯形，角度為30度。普通螺紋只是起到連接緊固作用，梯形螺紋主要用于傳動和位置調整裝置中。關鍵詞： 梯形螺紋 配合 分析 加工 圖一表一1. 梯形螺紋基本牙型 梯形螺紋的特點是內、外螺紋僅中徑公稱尺寸相同，而小徑和大徑的公稱尺寸不同，這與普通螺紋是不一樣的。梯形螺紋的牙型與基本尺寸按GB 5796.42005規定，基本尺寸的名稱，代號及關系式見圖1所示。各直徑基本尺寸系列可參閱相關國家標準。直徑和螺距見表6（梯形螺紋直徑與螺距系列 mm）所示。 公稱直徑：代表螺紋尺寸的直徑。 大 徑：外螺紋的頂徑、內螺紋的底徑。  小 徑：

4、外螺紋的底徑、內螺紋的頂徑。  中 徑：一個假想圓柱或圓錐的直徑，該圓柱或圓錐的母線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方。  牙 型 角：在螺紋牙型上，兩相鄰牙側間的夾角。  螺 距：相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。  螺紋精度：由螺紋公差帶和旋合長度共同組成的衡量螺紋質量的綜合指標。  右旋螺紋：順時針旋轉時選入的螺紋。  左旋螺紋：逆時針旋轉時選入的螺紋。  完整螺紋：牙頂和牙底具有完整形狀的螺紋。  不完整螺紋：牙底完整而牙

5、頂不完整的螺紋。  螺 尾：向光滑表面過渡的牙底不完整的螺紋。  有效螺紋：由完整螺紋和不完整螺紋組成的螺紋，不包括螺尾。單一中徑：牙型上溝槽寬度等于1/2基本螺距的地方。  作用中徑：在規定的旋合長度內，恰好包容實際螺紋的一個假想螺紋的中徑，這個假想螺紋具有理想的螺距、螺紋半角、及牙型高度，并在牙頂和牙底留有間隙，不與實際螺紋大、小徑發生干涉。2.梯形螺紋公差配合 2.1公差帶的選用由于國標GB 5796.4一2005梯形螺紋公差是一般用途的傳動螺紋，其加工工藝和檢測方法與普通螺紋極為相似，所以采用了與普通螺紋相

6、同的公差原則。為此，普通螺紋中有關的牙型公差帶、作用中徑、判斷原則、公差結構等概念和原則均適用于梯形螺紋。梯形螺紋精度由旋合長度和公差帶共同構成，據此梯形螺紋精度分有中等和粗糙兩個精度級別，見表2及表3。由于標準對內螺紋小徑D1和外螺紋大徑d都只規定了一種公差帶（4H，4h），外螺紋小徑公差帶位置只有h而公差等級數與外螺紋中徑組合的公差等級數相同，故梯形螺紋公差帶的選擇是指中徑公差帶的選擇。選擇梯形螺紋公差帶時，通常選中等精度級和中等旋合長度，只有當要求不高時，才選粗糙精度級。當有強度、平穩性要求時，可選長旋合長度。一般情況下，應選表7-9及表7-10規定的選用公差帶。2.2如何減少誤差

7、60;內外梯形螺紋配合是由螺紋的中徑尺寸來確定的，螺紋在加工過程中，不可避免地產生加工誤差，對螺紋結合的互換性造成影響。就螺紋中徑而言，若外螺紋的中徑比內螺紋的中徑大，內、外螺紋將因干涉而無法旋合從而影響螺紋的可旋合性；若外螺紋的中徑與內螺紋的中徑相比太小，會使螺紋配合過松，降低螺紋連接的可靠性。若要內外梯形螺紋達到較高的配合精度，加工時應注意以下幾點： 1、梯形螺紋的中徑必須與基準軸徑同軸。 2、梯形螺紋的配合以中徑定心，車削梯形螺紋時須保證中徑尺寸公差。 3、梯形螺紋的牙型要正確。 4、梯形螺紋牙型兩側面的表面粗糙值要小。 5、外螺紋公稱直

8、徑取下偏差，內螺紋公稱直徑取上偏差。 6、加工時要保證內外梯形螺紋的同軸度，需用百分表效正。 7、裝刀具時要使用對刀樣板，保證刀具的橫切削刃與工件的軸線保持平行，刀尖略高于軸線。3.梯形螺紋的標記 梯形螺紋的標記由梯形螺紋代號、公差帶代號及旋合長度代號組成。梯形螺紋代號由表示梯形螺紋特征的字母“ Tr”和表示梯形螺紋直徑與螺距的數字組成，當旋合長度為長旋合長度時，應將組別代號L寫在公差帶代號的后面，并用“”隔開。內外螺紋及螺紋副的標記見圖二。在裝配圖中,梯形螺紋的公差帶要分別注出內外螺紋的公差帶代號,前面是內螺紋公差帶代號,后面是外螺紋公差帶代號,中間用

9、斜線分開.標記見圖三。圖二圖三4.梯形螺紋的測量方法（1）綜合測量法   用標準螺紋環規綜合測量 （2）三針測量法   這種方法是測量外螺紋中經的一種比較精密的方法。適用于測量一些精度要求較高、螺紋升角小于4º的螺紋工件。測量時把三根直徑相等的量針放在螺紋相對應的螺旋槽中，用千分尺量出兩邊量針頂點之間的距離M，如圖四所示根據M值可以計算出螺紋中徑的實際尺寸。圖四例：車Tr32×6梯形螺紋，用三針測量螺紋中徑，求量針直徑和千分尺讀數值M？ 量針直徑 dD=0.518P=3.1mm 千分尺

10、讀數值Md2+4.864dD-1.866P 29+4.864×3.1-1.866×6 =29+15.08-11.20 =32.88mm 測量時應考慮公差，則M32.88 0.118mm為合格。三針測量法采用的量針一般是專門制造的。 （3）單針測量法  這種方法的特點是只需用一根量針，放置在螺旋槽中，用千分尺量出螺紋大徑與量針頂點之間的距離A。 A=（M+d）/25.梯形螺紋刀具制造螺紋車刀的材料有高速鋼和硬質合金兩種。高速鋼螺紋車刀刃磨方便、切削刃鋒利、韌性好，能承受較大的切削沖擊力，加工的螺紋表面粗糙度小。但它的

11、耐熱性差，不宜高速車削。 硬質合金螺紋車刀的硬度高、耐磨性好、耐高溫，但抗沖擊能力差。數控車床一般選用硬質合金可轉位車刀。5.1梯形螺紋車刀的選擇梯形螺紋通常采用低速車削，一般選用高速鋼材料。 （1） 高速鋼梯形螺紋粗車刀  為了便于左右切削并留有精車余量，刀頭寬度應小于槽底寬W。 （2）高速鋼梯形螺紋精車刀 車刀縱向前角p=0°,兩測切削刃之間的夾角等于牙型角。為了保證兩測切削刃切削順利，都磨有較大前角（o=10°20°）的卷屑槽。但在使用時必須注意，車刀前端切削刃不能參加切削。高速鋼梯形螺紋車刀，能車

12、削出精度較高和表面粗糙度較小的螺紋，但生產效率較低。5.2 數控30度梯形螺紋刀片一般數控車床使用的為可裝卸的30度梯形螺紋刀片，其經濟方便利于數控車床的加工。5.3梯形螺紋車刀的安裝1 車刀主切削刃必須與工件軸線等高或略高。2 刀尖的角平分線應垂直于工件軸線，應用角度樣板找正裝夾，以免產生螺紋半角誤差。3 螺紋刀桿伸出不能太長，以免產生震動。6.梯形螺紋的加工6.1加工方法梯形螺紋的牙型不同于三角螺紋，不能采用一般的三角螺紋加工方法來加工梯形，下面我將介紹幾種常見的螺紋切削方法。直進法 斜進法 左右分層切削法11 直進法 車削時，車刀沿橫向間歇進給至牙深處，種方法加工梯形螺紋時車刀三面切削，

13、切削余量大，刀尖磨損嚴重，排屑困難，容易產生扎刀現象。直進法適合于小導程的三角形螺紋的加工，一般采用G32或G92編程，很顯然不適合于加工梯形螺紋。2 斜進法車削時，車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙深處，每個行程中車刀除橫向進給外，縱向也要作少量進給，這種方法加工梯形螺紋時可避免車刀三面切削，切削力減少，不容易產生扎刀現象。斜進法適合于采用標準的梯形螺紋刀進行梯形螺紋加工，一般采用G76編程。3 左右分層切削法 車削時，車刀沿牙型角方向交錯間歇進給至牙深處，左右分層切削法實際上是直進法和左右切削法的綜合應用。在車削較大螺距的梯形螺紋時，左右分層切削法通常不是一次性就把梯形槽切削出來，

14、而是把牙槽分成若干層，轉化成若干個較淺的梯形槽來進行切削，從而降低了車削難度。每一層的切削都采用先直進后左右的車削方法，由于左右切削時槽深不變，刀具只須向左或向右的縱向進給即可。這種方法加工梯形螺紋時同樣可避免車刀三面切削，切削效果較好，而且對刀具要求較低， 所用的螺紋粗車刀和精車刀與其它加工方式基本相同，只是粗車刀的刀頭寬度( D=1.21.5mm ) 小于牙底寬度，刀具刀尖角略小于梯形螺紋牙型角。6.2數控編程（1） G76是復合螺紋切削循環指令，屬于斜切法，是單側刃切削加工，刀具負載較小，排屑容易，切深為遞減式，編程簡單、但螺距過大，切削抗力也很大

15、，所以適宜加工中等螺距的螺紋。O0001;T0101;M03 S400;G00 X38 Z3;(設定循環起點)G76 P 010030 Q50 R0.03;(P01、01、30 .01代表的是精加工循環次數， 00 Z方向的退尾量 ,30螺紋角度)(Q50代表最后一刀的切深數值 ,千進位50也就是0.05MM )(R0.03精加工余量  0.03)G76 X29 Z-28 P3500 Q300 F6;(X29、Z-28為終點坐標, P3500是螺紋牙高  0.65*螺距 ,Q

16、300 第一刀的切深量  同上Q算法一樣，F6螺距.)G00 X100;Z100;M05;M30;（2） 單行程螺紋切削G32/螺紋切削循環指令G92O001;T0101;M03 S400;G00 X38 Z3;(同上)#1=0;（起始切深）N10 G00 X36+2*#1; G32/G92 Z-28 F6;（Z軸終點坐標，F螺距）G00X38;Z3;#1=#1-0.05;（每刀切削深度0.05）IF #1GE-3.5 GOTO 10;（3.5螺紋牙高）G00 X100;Z100;M05;M30;6.3 G76、G32、G92等指令的功能及其間區別指令功能分別是：

17、G32為單線固定螺紋，G76為螺紋復合循環，G92為螺紋固定循環。 區別：各種命令的用途不一樣，G32適用于有退刀槽的等螺距切削，吃刀量較大，程序編輯比較麻煩；G92適用于直進式單一切削循環，該指令可切削椎螺紋、圓柱螺紋和平面螺紋，其循環路線與G32單一形狀固定循環基本相同，只不過是G92用一段程序G32要用四段；G76是多重循環，一段程序，螺紋到位，他的進刀方式為斜進式，有時螺紋需要這種方式。6.4加工時常見問題及解決辦法（一）悶車原因：未變檔、每刀切削深度過大也會發生悶車解決方法：數控機床在車梯形螺紋時應注意變檔，P=FV，功率一定速度越低力越大，一般為S400。雖說高檔轉速也可

18、以為抵擋，但主軸箱里齒輪的互相切合力相對較大。底擋時多為大齒輪，可承受力較大。切削深度應適當。悶車會損壞工件車刀，嚴重的使主軸卡盤粉碎，甚至發生生產安全事故！（二）亂牙、錯牙原因：車刀安裝得過高或過，低工件裝夾不牢解決方法：及時調整車刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高(可利用尾座頂尖對刀)。在粗車和半精車時，刀尖位置比工件的中心高出1D左右(D表示被加工工件直徑)。  工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產生過大的撓度，改變了車刀與工件的中心高度，把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。 （三）螺紋尺寸不正確  螺紋全長上不正確：

19、掛輪搭配不當或進給箱手柄位置不對，可重新檢查進給箱手柄位置或驗算掛輪。   中徑不正確：原因是吃刀太大，刻度盤不準，而又未及時測量所造成。解決方法是精車時要詳細檢查刻度盤是否松動，精車余量要適當，車刀刃口要鋒利，要及時測量。   局部不正確：由于車床絲杠本身的螺距局部誤差(一般由磨損引起)，可更換絲杠或局部修復。   螺紋全長上螺距不均勻：如果是絲杠軸向竄動造成的，可對車床絲杠與進給箱連接處的調整圓螺母進行調整，以消除連接處推力球軸承軸向間隙；  如果是主軸軸向竄動引起的，可調整主軸后調整螺母，以消除后推力球軸承的軸向間隙。 如果是溜板箱的開合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良引起的，可修整開合螺母并調整開合螺母間隙。  如果是燕尾導軌磨損，可配制燕尾導軌及鑲條，以達到正確的配合要求。如果是掛輪間隙過大，可