梯形螺纹轴的数控加工工艺设计
数控车床上加工多头螺纹的方法
数控车床上加工多头螺纹的方法发表时间：2020-12-24T09:18:01.710Z 来源：《当代教育家》2020年31期作者：姚燕红袁石裕[导读] 双头螺纹是在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹，多头螺纹每旋转一周时，螺母（或螺杆）能移动几倍的螺距，所以多头螺纹常用于快速移动的机构中。
杭州市萧山区第一中等职业学校摘要：本文介绍用分层斜进法在数控机床上切削公制多头梯形螺纹（牙型角30°）的编程、计算和切削方法，进一步对职业学校学生数控加工实训起到技能提高的效果。
关键语：数控车；多头梯形螺纹；程序；斜进法双头螺纹是在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹，多头螺纹每旋转一周时，螺母（或螺杆）能移动几倍的螺距，所以多头螺纹常用于快速移动的机构中。
加工切削多头螺纹时，最主要的问题是解决螺纹的分头方法，如果分头出现误差，就会使切削的多头螺纹螺距不等，从而严重影响内外螺纹的配合精度，降低使用寿命，在普通机床上加工双头螺纹的方法有轴向分头法和圆周分头法两大类，但由于学生的操作水平有限及机床的细小误差，在普通机床上加工双头螺纹加工很难保证达到准确的分头，特别是三头螺纹以上的多头螺纹加工更为困难。
利用数控车床加工多头螺纹不但能达到准确、高精度的分头，而且在切削过程中采用斜进法，提高了生产率减少劳动时间，学生在操作编程中只要掌握方法——在程序段中Z轴方向移动一个螺距即可，从而减少了因分头误差所带来的加工困难。
一、数控车床上加工多头螺纹方法的选择当螺距P>4毫米时的双头梯形螺纹在数控车床上的切削方法通常有三种：1、左右切削法采用左右切削法是由于左右切削定位次数过多，其程序的段数也相当多，随着螺距越大，其程序段数也越多，学生在编辑过程中数据容易混淆和输入繁琐。
2、切槽法用车槽法，则要多安装一把切槽刀，计算每次切削深度，最主要的是用切槽刀切削后，梯形车刀的定样难以确定，对于基本功不扎实的同学，会更加困难。
3、分层斜进法如果改用分层斜进法时，在每次往复行程后，只需改变一个Z轴方向值，而且编程和计算简单快捷，不仅适用于所有学生，且节约时间，提高了上课效率。
梯形螺纹螺距公差
梯形螺纹螺距公差梯形螺纹是一种常见的螺纹形式，常用于机械装配、螺纹连接和传动装置中。
螺纹的螺距公差在制造过程中起着至关重要的作用，对于保证装配质量、传递力矩和防松脱等具有重要意义。
下面我们就来详细介绍梯形螺纹螺距公差。
梯形螺纹的螺距公差是指螺纹轴向上单位长度内螺纹的累计偏差量。
螺距公差对于螺纹连接的装配、传动精度和密封性能等方面都有着直接影响。
因此，合理控制和选择适当的螺距公差对于实现良好的螺纹性能非常重要。
首先，梯形螺纹的螺距公差要满足一定的基本要求。
一般来说，螺纹的公差应在设计条件允许的范围内，尽量控制在小的范围内，以便提高装配性能和传动精度。
公差应根据实际需求和使用条件来确定，考虑到装配的便捷性、传动的稳定性和密封性等因素。
其次，梯形螺纹的螺距公差分为准确公差和常规公差两种类型。
准确公差是指根据特定的设计要求和需求进行精确计算和控制的公差，一般适用于高精度装配、高要求的传动装置和特殊需求的场合。
常规公差是指按照一般的标准和规范进行控制的公差，适用于一般装配和传动装置。
此外，梯形螺纹的螺距公差还需要考虑到制造工艺的可行性。
在实际生产中，为了保证制造成本和工艺的合理性，螺纹的公差应根据加工工艺、设备条件和制造工艺的要求来确定。
对于一些工艺要求较高的螺纹，可以采用先进的生产技术和设备，如数控加工、高精度磨削等，来提高螺距公差的控制精度。
最后，梯形螺纹螺距公差的合理选择和控制对于实现优质装配和传动效果是非常重要的。
对于设计者来说，应结合具体装配要求和使用条件，选择合适的公差级别和控制要求。
对于制造者和加工者来说，则需要根据实际工艺和设备条件，合理制定工艺流程，并采取适当的措施来提高螺距公差的控制能力。
总之，梯形螺纹螺距公差是保证装配质量、传递力矩和防松脱等方面的重要因素。
我们需要充分认识到公差对螺纹性能的影响，并在设计、制造和加工过程中合理选择和控制螺距公差，以提高装配精度和传动效果。
只有这样，我们才能更好地应用梯形螺纹，提高装配质量和性能，满足各种使用要求。
数控车床加工多头螺纹
数控车床加工多头螺纹摘要：数控车床主要用来加工盘类或轴类零件，利用数控车床加工多头螺纹，能大大提高生产效率，保证螺纹加工精度，减轻操作者的劳动强度。
我通过多年的实践经验，对多头螺纹的加工要点和操作要领进行了总结，为多头螺纹的数控加工提供了理论依据。
关键词：数控车床多头螺纹编程在普通车床上进行多头螺纹车削一直是一个加工难点：当第一条螺纹车成之后，需要手动进给小刀架并用百分表校正，使刀尖沿轴向精确移动一个螺距再加工第二条螺纹；或者打开挂轮箱，调整齿轮啮合相位，再依次加工其余各头螺纹。
受普通车床丝杠螺距误差、挂轮箱传动误差、小拖板移动误差等多方面的影响，多头螺纹的导程和螺距难以达到很高的精度。
而且，在整个加工过程中，不可避免地存在刀具磨损甚至打刀等问题，一旦换刀，新刀必须精确定位在未完成的那条螺纹线上。
这一切都要求操作者具备丰富的经验和高超的技能。
然而，在批量生产中，单靠操作者的个人经验和技能是不能保证生产效率和产品质量的。
在制造业现代化的今天，高精度数控机床和高性能数控系统的应用使许多普通机床和传统工艺难以控制的精度变得容易实现，而且生产效率和产品质量也得到了很大程度的保证。
下面我将从四个方面对数控车床加工多头螺纹进行分析：一、螺纹的基本特征在机械制造中，螺纹联接被广泛应用，例如数控车床的的主轴与卡盘的联结，方刀架上螺钉对刀具的紧固，丝杠螺母的传动等。
圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。
螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹，按其截面形状（牙型）分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹，三角形螺纹主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动；按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹，一般用右旋螺纹；按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹；联接用的多为单线，传动用的采用双线或多线；按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹等，按使用场合和功能不同，可分为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等。
在数控车床上加工梯形螺纹
在数控车床上加工梯形螺纹蔡贤濠【摘要】梯形螺纹是应用最广泛的传动螺纹,但传统的加工方法是在普通车床上加工,劳动强度大,生产效率低.利用数控车床和编程加工数据的处理来加工梯形螺纹,从根本上解决了在普通车床上加工梯形螺纹的难题,效果甚好.【期刊名称】《模具制造》【年(卷),期】2018(018)003【总页数】4页(P77-80)【关键词】梯形螺纹;三针测量;Z向偏置值;G76【作者】蔡贤濠【作者单位】东莞市技师学院广东东莞523000【正文语种】中文【中图分类】TG6591 梯形螺纹加工介绍梯形螺纹的螺距较大，因而切削量大，通常在普通车床上加工，梯形螺纹的进刀法有：①车直槽法；②左右切削法；③车阶梯槽法。
不管是采用哪种方法，刀具左右移动量和径向进刀量都要凭借经验，这样对操作者的操作技能要求较高，且易产生空走刀和扎刀的现象。
本文通过利用数控车床和编程加工数据的处理来加工梯形螺纹，从根本上解决了在普通车床上加工梯形螺纹的难题，效果较好。
2 加工准备加工图1所示工件，材料为45钢，毛坯尺寸：φ52×100mm，加工数量：20件。
需作如下准备工作：（1）梯形螺纹的尺寸计算梯形螺纹的代号用字母“Tr”及公称直径×螺距表示，单位均为mm，左旋螺纹需在尺寸规格之后加注“LH”，右旋则不用标注。
国家规定，公制梯形螺纹的牙型角为30°，梯形螺纹的牙型如图2所示，各基本尺寸的计算见表1所示。
图1 零件图图2 梯形螺纹的牙型表1 梯形螺纹各部分名称，代号及计算公式14-44 1代号ac d 1.5-5 0.25名称牙顶间隙大径中径牙高小径牙顶宽牙槽底宽计算公式p ac d=36mm d2=d-0.5p=36-0.5×6=33mm h3=0.5p+ac=0.5×6+0.5=3.5mm d3=d-2h3=36-2×3.5=29mm f=0.366p=0.366×6=2.196mm w=0.366p-0.536ac=0.366×6-0.536×0.5=1.928mm 6-12 0.5 d2 h3 d3 f w（2）梯形螺纹测量的准备。
3-杨勇刚梯形螺纹教案及点评
日期科目车工技术专业部审批适用班级高二年级计划学时6课时教务处审批任课教师杨勇刚项目八梯形螺纹轴的加工一、任务：按图纸加工梯形螺纹轴（共周6课时）。
二、任务要求：1、强化识图能力；2、熟练较复杂零件加工工艺分析；3、提高团队合作能力；4、提高语言表达能力；5、培养学生独立获取信息解决问题的能力（即继续学习的能力）；6、培养创新能力。
三、任务重点和难点1、重点①零件的工艺分析；②零件加工。
2、难点①切削要素的合理选择；②刀具角度的合理选择；③该类零件的工艺分析；④尺寸精度、行位公差及表面粗糙度的控制。
四、任务步骤：1、识图（2课时）；2、制定加工工艺（4课时）；五、任务实施过程、评价及反思：任务一识图任务要求1、强化零件图识图步骤；2、掌握梯形螺纹的标注；3、掌握该类零件图的识读方法；4、团队合作。
任务重点1、掌握该零件图识图方法；2、掌握该类零件图的识读方法。
任务难点1、掌握梯形螺纹的标注；2、掌握该类零件图的识读方法。
任务实施方法利用引导文教学法，教师提供一个书面的以提问形式出现的任务，并提供辅助材料（辅助材料中含有完成任务所需要的提示和必要的专业信息）。
引导问题和引导文为学生提供信息并对整个工作过程的执行提供帮助。
学生完成此任务借助辅助材料。
教学准备零件图、学习卡、具体零件样本。
学情分析在学习该项目前，学生已完成机械基础、机械制图等课程的学习。
任务实施进程组织和时间分配课时教学组织及内容教学方法二课时1、教师布置任务，给学生分组（4-5人一组），提供辅助材料2、学生组内通过分工合作，根据学习卡和辅助材料寻找答案，以完成零件图识读；3、评价小结（成果展示，学生自评、互评，教师总评）。
引导文任务实施过程备注一、相关内容：1、零件样品2、零件图样本3、学习卡学习卡班级：小组：姓名：1、该零件是 材料。
（2′）2、该零件图用了 和 视图来表达。
（4′）3、该零件由 、 、 、 和 组成。
（5′）4、该零件有几个基准 。
螺纹数控车削加工几种不同进刀方式
螺纹是机械工程中比较常见的几何特征之一, 应用非常的广泛。
在各种螺纹加工工艺中，数控车削加工是生产单件或小批量螺纹工件的常用方法之一。
但是螺纹的数控车削也存在一定的难度，如加工参与的切削刃较长，容易出现啃刀和扎刀的现象，一般需要多刀切削才能完成；为了保证螺距准确，必须要选择合适的切入和切出长度；再有，螺纹加工的牙型及牙型角基本由刀具形状保证，因此，刀具的形状与正确安装直接影响螺纹牙型的质量；螺纹加工时的进给量与主轴转速必须保持严格的传动比，因此加工时禁止使用恒线速度控制；最后，螺纹切削加工的切削速度一般不高，否则容易出现积屑瘤或造成刀具塑性损坏。
螺纹数控车削的进刀方式:螺纹数控车削必须是多刀切削，其常用的进刀方式有径向进刀、侧向进刀、改进式侧向进刀、左右侧交替进刀以及分层切削式进刀这几种。
径向进刀是一种最基础的进给方式，其优点是编程比较简单，对左、右切削刃后刀面的磨损也比较均匀，牙型与刀头的吻合度高；但缺点是切屑不容易控制，可能会产生振动，刀尖处存在较大的切削力负荷，并且温度也较高。
径向进刀适合用在小螺距螺纹的加工以及螺纹的精加工中。
侧向进刀也是一种较为基础的进刀方式，这种方式有专用的复合固定循环指令编程，可以减小切削力, 便于控制切屑的排出；但这种切削方式使用的是纯单侧刃，因此刀具左、右切削刃的磨损不均匀，一般右侧后刀面磨损较大。
侧向进刀适合用在稍大螺距螺纹的粗加工中。
改进式侧向进刀，只是在侧向进刀的基础上，使进刀方向略微发生变化，这样就可以使右侧切削刃也参与到切削中来，从而抑制了右侧后刀面的磨损，减小了切削热的产生，在一定程度上改善了侧向进刀的不足。
左右侧交替进刀的最大特点是左、右切削刃磨损均匀，对于延长刀具寿命是非常有益的，而且也方便控制切屑的排出；单这种切削方式的不足之处在于编程比其他方式稍微复杂一些。
在编程能力允许的情况下，左右侧交替进刀适合对大牙型、大螺距的螺纹进行加工，甚至可加工梯形螺纹。
刀具磨损补偿法在梯形螺纹加工中的应用
第33卷第1期湖北广播电视大学学报V ol.33, No.1 2013年1月 Journal of HuBei TV University January. 2013, 159～160 刀具磨损补偿法在梯形螺纹加工中的应用范仁杰（铜陵职业技术学院，安徽 铜陵 244000）[内容提要]介绍了刀具磨损补偿法在加工丝杠螺母过程中的具体应用，给出了单件生产丝杠螺母加工工艺，编制了加工程序，分析了加工操作过程，说明了这种方法的加工特色。
[关键词] 刀具磨损补偿法1；梯形螺纹2；分层切削法3[中图分类号] TG71 [文献标识码] A [文章编号] 1008-7427（2013）01-0159-02丝杠螺母加工是典型的梯形螺纹加工，梯形螺纹的螺距大、切入深，粗车中容易出现扎刀现象，而且，因切削力大、切削热高、刀具散热条件差，限制了切削速度，加工效率也不高。
因此，梯形螺纹的粗加工是车削加工中一个较难的课题[1]。
在零件试加工等过程中，由于对刀等误差的影响，执行一次程序加工结束，不可能一定保证零件就符合图纸要求，有可能出现超差。
如果超差但尚有余量，则可能进行修正。
此时，可利用原有的刀具和加工程序的一部分（精加工部分），不需要对程序作任何修改，而只需在刀具补偿中增加设定一磨损量（等于相应的单边余量）后再补充加工一次，就可将余量切去[2]。
这种通过设置刀具磨损补偿值进行数控加工经常在生产中被采用。
车床加工梯形螺纹，一般有四种进刀方法：直进法、分层切削法、车直槽法和车阶梯槽法。
但是不论哪一种方法，都要求操作者具有熟练的技术水平。
设置刀具磨损补偿值切削梯形螺纹的进刀方法是分层切削法。
经本人探索，采用设置X、Z方向刀具磨损补偿的方法来加工梯形螺纹，可以简化加工程序，特别适用于单件小批量生产。
下面以Tr28×5的梯形螺纹加工为例，对计算、编程和操作方法进行介绍。
文中的程序均经过机床加工验证。
1．准备阶段相关计算：对于Tr28×5，国家标准大径D4=28.5，中径d2=D2=25.5，小径d3=22.5，D1=23，大写字母表示螺母直径，小写表示丝杠直径，螺距P=5，牙顶宽0.366P=1.83。
参数编程在梯形螺纹车削加工中的应用
制刀具横 向和纵向进给的判断和数值计算。横向 ： 以刀具 的下 刀切削后的待切削深度作为判断依据 ，每次横向下刀量为增 量； 向： 纵 以刀具纵向偏移量与当前层最大偏移量 比较作为判
断依据 ， 每次纵 向进刀量为增量。 控制流程如图 １ 二级子程序 。
进行螺纹切削 ， 以中线为基准 ， 左右偏置进给切削。
Ｒ１＝ ２ （．３ ＊ ３ ／＋ ９ Ｚ起始标准值 ４ Ｒ ＋ ０６ ４ Ｒ ） Ｒ ； ２
横 向进刀量 （ 半径值 ）Ｒ ：６
纵 向进刀量 ： ７ Ｒ
Ｌ ０１ ； Ｔ０ １调用螺纹切削子程序 Ｉ Ｒ ２ ＝ １ Ｏ Ｏ Ｃ 判 断 Ｒ ２ Ｆ １＝ Ｒ ３ Ｔ ＦＣ ； Ｇ １ 是否 等 于 Ｒ ３ 等于 １， 则进入下一层切削
Ｉ ２＝＝ Ｏ Ｏ Ｄ； ＦＲ １ ０Ｇ Ｔ ＦＤ 判断横向余量是否为 Ｏ 为 ０刚结 ， 束， 否则继续切削
Ｒ １Ｒ １ Ｒ ； 向下刀 ２ ＝ ２ 一 ６横
牙底宽 ： １＝ ． ６ Ｒ Ｒ ０ ０３ ＂ ３ ６
牙 深 ： ２ － ．＂ ３ Ｒ００ Ｒ ５
横 向下刀次数 － ， ｍ
３ 计算公 式
图 ２ 牙 型简 图
机床操作系统为 ＳＥ Ｅ Ｓ８２ Ｉ Ｍ Ｎ ０ Ｃ系统 ， 采用 Ｒ参 数。由于
是加工 的标 准梯形螺纹 ， 所以计算公式如下（ 中 Ｒ参数含义 式
如图 ２所示 ） 。
图 １ 进给子程序控制流程
公称直径 ： Ｒ１
收稿 日 ：０７ ０ － １ 期 ２０ － ９０ － － 作者简介 ： 高建国（９ ３ ） ， １７一 ， 工程师， 男 江苏江阴人 ， 常州机电职业技术学 院教师 ， 工程师 ， 研究方向为数控加工工艺 ； 刘锦武（９ ９ ）男， １７ 一 ， 江苏连云港人 ， 常州机电职业技术学院教师， 高级技师 ， 研究方 向为数控加工技术。
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梯形螺纹轴的数控加工工艺设计
梯形螺纹轴是一种在机械行业中常见的零件，其应用广泛。
梯形螺纹轴的零件形状复杂，加工难度大。
因此，为了提高加工效率，保障质量，数控加工技术被广泛应用。
本文将介绍梯形螺纹轴的数控加工工艺设计。
一、加工工艺分析
1. 零件特点
梯形螺纹轴是一种长形零件，其外形为一个梯形棱柱，有梯形螺纹沿轴线旋转。
该零件的加工难度较大，因为其需要在梯形面、圆弧面、螺纹面，等多个面上加工，这就要求加工工艺应清晰明了，步骤要精细。
2. 加工工艺流程
（1）铣削梯形边面
首先是对梯形边面进行粗加工和精加工，粗加工采用立铣加工，将梯形轮廓先划出来，然后进行精加工，采用齿轮铣加工，将梯形面与法兰面划出。
（2）车削外圆
其次是车削外圆。
外圆较为简单，采用车床加工即可，留出两个工位，下一道工序时保留。
（3）铣削内孔
再次进行内孔铣削，利用内孔铣刀夹具夹持，采用直线进给方式，进行铣削。
预先在CAD中绘制好内孔的轮廓，采用多级切削方式，从外往内进行加工，避免内孔表面出现毛刺。
（4）车削螺纹
最后是车削螺纹，利用车刀车削出螺纹，将已预留的工位取出，利用车床进行加工即可。
二、刀具路径优化
在数控加工中，刀具路径的设计和优化非常重要，它直接关系到零件的加工效率和质量。
对于梯形螺纹轴而言，其刀具路径主要包括梯形面加工路径、内孔加工路径、外圆加工路径以及螺纹加工路径等。
梯形面加工路径：梯形面加工时，可以采用先绕外围一圈小修整，再进行切削和平面修整，这样可以保证梯形面的精度和表面质量。
内孔加工路径：内孔铣削时，应将内孔的特点作为切削标准，利用CAD进行预处理，将铣削路径、切削深度和切削速度设置得更加合理。
外圆加工路径：外圆加工时，应采用合理的车刀及加工速度、进给量等参数，降低加工误差的可能性。
螺纹加工路径：螺纹加工时，应使螺纹的转速和进给量相适应，不要出现螺纹断裂或加工质量不佳的情况。
三、截面形位公差要求
梯形螺纹轴的截面形位公差是制定加工工艺的关键。
其选择应考虑工艺的可行性和可控性，需要经过综合计算才可确定。
通常采用0.1mm左右的偏差，以保证外圆与螺纹的精度。
同
时也要注意保证梯形面与法兰面的精度，以免加工后精度不够或零件装配后出现失配。
四、质量控制
梯形螺纹轴是一种长形零件，加工难度较大。
要保证其质量，应注意以下几点：
1. 利用数控加工技术，预先处理好CAD图纸和程序，指
导加工人员进行加工。
2. 调整好加工参数，包括采用特定材料和刀具，工艺的
远心拉伸、悬挂等，以保证加工精度。
3. 检测样品中的各项物理指标、表面形貌和几何尺寸等。
如有不合格的情况，及时采取措施进行改进。
综上所述，梯形螺纹轴的数控加工工艺设计是一项精细而严谨的工作。
必须从零件特点、加工工艺流程、刀具路径优化、截面形位公差要求和质量控制等方面进行全面分析，才能设计出完善的加工工艺，保证零件质量和加工效率。