数控梯形螺纹的分析与加工单位名称：南京交通技师学院*者：**2014年9 月18 日数控梯形螺纹的分析与加工**：**职业技能鉴定等级：二级单位名称：南京交通技师学院单位地址：中山门外马群狮子坝168号指导老师：***2014年9 月18 日目录摘要 (1)关键词 (1)1梯形螺纹的基本牙型 (2)2梯形螺纹公差配合 (3)2.1公差带的选用 (3)2.2如何减少误差 (4)3梯形螺纹的标记 (5)4梯形螺纹的测量方法 (6)5梯形螺纹的刀具 (8)5.1车刀的选择 (8)5.2数控30度梯形螺纹刀片 (9)5.3梯形螺纹车刀的安装 (10)6梯形螺纹的加工 (10)6.1加工方法 (10)6.2数控螺纹加工编程 (11)6.3 G76、G32、G92的区别 (13)6.4加工时常见问题及解决法 (14)6.5加工时的几点注意事项 (16)结论 (16)参考文献 (17)摘要在机床制造业中，梯形螺纹丝杠和螺母的应用较为广泛，它不仅用来传递一般的运动和动力，而且还要精确地传递位移，如车床的尾座、各种机床的进给机构、千斤顶、压力机等等。

梯形螺纹具有传动效率高、传动平稳可靠和加工方便等优点，且能够满足传动螺纹的使用要求。

梯形螺纹联接属间隙配合性质，在中径、大径、小径处都有一定的保证间隙，用以储存润滑油。

米制普通螺纹牙型是三角形，牙型角度为60度；米制梯形螺纹牙型为等腰梯形，角度为30度。

普通螺纹只是起到连接紧固作用，梯形螺纹主要用于传动和位置调整装置中。

关键词：梯形螺纹配合分析加工1.梯形螺纹基本牙型梯形螺纹的特点是内、外螺纹仅中径公称尺寸相同，而小径和大径的公称尺寸不同，这与普通螺纹是不一样的。

梯形螺纹的牙型与基本尺寸按GB 5796.4—2005规定，基本尺寸的名称，代号及关系式见图1所示。

各直径基本尺寸系列可参阅相关国家标准。

直径和螺距见表6（梯形螺纹直径与螺距系列mm）所示。

表一图一公称直径：代表螺纹尺寸的直径。

大径：外螺纹的顶径、内螺纹的底径。

小径：外螺纹的底径、内螺纹的顶径。

中径：一个假想圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆锥的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。

牙型角：在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角。

螺距：相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

螺纹精度：由螺纹公差带和旋合长度共同组成的衡量螺纹质量的综合指标。

右旋螺纹：顺时针旋转时选入的螺纹。

左旋螺纹：逆时针旋转时选入的螺纹。

完整螺纹：牙顶和牙底具有完整形状的螺纹。

不完整螺纹：牙底完整而牙顶不完整的螺纹。

螺尾：向光滑表面过渡的牙底不完整的螺纹。

有效螺纹：由完整螺纹和不完整螺纹组成的螺纹，不包括螺尾。

单一中径：牙型上沟槽宽度等于1/2基本螺距的地方。

作用中径：在规定的旋合长度内，恰好包容实际螺纹的一个假想螺纹的中径，这个假想螺纹具有理想的螺距、螺纹半角、及牙型高度，并在牙顶和牙底留有间隙，不与实际螺纹大、小径发生干涉。

2.梯形螺纹公差配合2.1公差带的选用由于国标GB 5796.4一2005《梯形螺纹公差》是一般用途的传动螺纹，其加工工艺和检测方法与普通螺纹极为相似，所以采用了与普通螺纹相同的公差原则。

为此，普通螺纹中有关的牙型公差带、作用中径、判断原则、公差结构等概念和原则均适用于梯形螺纹。

梯形螺纹精度由旋合长度和公差带共同构成，据此梯形螺纹精度分有中等和粗糙两个精度级别，见表2及表3。

由于标准对内螺纹小径D1和外螺纹大径d都只规定了一种公差带（4H，4h），外螺纹小径公差带位置只有h而公差等级数与外螺纹中径组合的公差等级数相同，故梯形螺纹公差带的选择是指中径公差带的选择。

选择梯形螺纹公差带时，通常选中等精度级和中等旋合长度，只有当要求不高时，才选粗糙精度级。

当有强度、平稳性要求时，可选长旋合长度。

一般情况下，应选表7-9及表7-10规定的选用公差带。

2.2如何减少误差内外梯形螺纹配合是由螺纹的中径尺寸来确定的，螺纹在加工过程中，不可避免地产生加工误差，对螺纹结合的互换性造成影响。

就螺纹中径而言，若外螺纹的中径比内螺纹的中径大，内、外螺纹将因干涉而无法旋合从而影响螺纹的可旋合性；若外螺纹的中径与内螺纹的中径相比太小，会使螺纹配合过松，降低螺纹连接的可靠性。

若要内外梯形螺纹达到较高的配合精度，加工时应注意以下几点：1、梯形螺纹的中径必须与基准轴径同轴。

2、梯形螺纹的配合以中径定心，车削梯形螺纹时须保证中径尺寸公差。

3、梯形螺纹的牙型要正确。

4、梯形螺纹牙型两侧面的表面粗糙值要小。

5、外螺纹公称直径取下偏差，内螺纹公称直径取上偏差。

6、加工时要保证内外梯形螺纹的同轴度，需用百分表效正。

7、装刀具时要使用对刀样板，保证刀具的横切削刃与工件的轴线保持平行，刀尖略高于轴线。

3.梯形螺纹的标记梯形螺纹的标记由梯形螺纹代号、公差带代号及旋合长度代号组成。

梯形螺纹代号由表示梯形螺纹特征的字母“Tr”和表示梯形螺纹直径与螺距的数字组成，当旋合长度为长旋合长度时，应将组别代号L写在公差带代号的后面，并用“－”隔开。

内外螺纹及螺纹副的标记见图二。

在装配图中,梯形螺纹的公差带要分别注出内\外螺纹的公差带代号,前面是内螺纹公差带代号,后面是外螺纹公差带代号,中间用斜线分开.标记见图三。

4.梯形螺纹的测量方法 （1）综合测量法 用标准螺纹环规综合测量图二图三（2）三针测量法这种方法是测量外螺纹中经的一种比较图四精密的方法。

适用于测量一些精度要求较高、螺纹升角小于4º的螺纹工件。

测量时把三根直径相等的量针放在螺纹相对应的螺旋槽中，用千分尺量出两边量针顶点之间的距离M，如图四所示根据M值可以计算出螺纹中径的实际尺寸。

例：车Tr32×6梯形螺纹，用三针测量螺纹中径，求量针直径和千分尺读数值M？量针直径 dD=0.518P=3.1mm千分尺读数值M＝d2+4.864dD-1.866P＝29+4.864×3.1-1.866×6=29+15.08-11.20=32.88mm测量时应考虑公差，则M＝32.88 –0.118mm为合格。

三针测量法采用的量针一般是专门制造的。

（3）单针测量法这种方法的特点是只需用一根量针，放置在螺旋槽中，用千分尺量出螺纹大径与量针顶点之间的距离A。

A=（M+d）/25.梯形螺纹刀具制造螺纹车刀的材料有高速钢和硬质合金两种。

高速钢螺纹车刀刃磨方便、切削刃锋利、韧性好，能承受较大的切削冲击力，加工的螺纹表面粗糙度小。

但它的耐热性差，不宜高速车削。

硬质合金螺纹车刀的硬度高、耐磨性好、耐高温，但抗冲击能力差。

数控车床一般选用硬质合金可转位车刀。

5.1梯形螺纹车刀的选择梯形螺纹通常采用低速车削，一般选用高速钢材料。

（1）高速钢梯形螺纹粗车刀为了便于左右切削并留有精车余量，刀头宽度应小于槽底宽W。

（2）高速钢梯形螺纹精车刀车刀纵向前角γp=0°,两测切削刃之间的夹角等于牙型角。

为了保证两测切削刃切削顺利，都磨有较大前角（γo=10°~20°）的卷屑槽。

但在使用时必须注意，车刀前端切削刃不能参加切削。

高速钢梯形螺纹车刀，能车削出精度较高和表面粗糙度较小的螺纹，但生产效率较低。

5.2 数控30度梯形螺纹刀片一般数控车床使用的为可装卸的30度梯形螺纹刀片，其经济方便利于数控车床的加工。

5.3梯形螺纹车刀的安装①车刀主切削刃必须与工件轴线等高或略高。

②刀尖的角平分线应垂直于工件轴线，应用角度样板找正装夹，以免产生螺纹半角误差。

③螺纹刀杆伸出不能太长，以免产生震动。

6.梯形螺纹的加工6.1加工方法梯形螺纹的牙型不同于三角螺纹，不能采用一般的三角螺纹加工方法来加工梯形，下面我将介绍几种常见的螺纹切削方法。

直进法斜进法左右分层切削法①直进法车削时，车刀沿横向间歇进给至牙深处，种方法加工梯形螺纹时车刀三面切削，切削余量大，刀尖磨损严重，排屑困难，容易产生扎刀现象。

直进法适合于小导程的三角形螺纹的加工，一般采用G32或G92编程，很显然不适合于加工梯形螺纹。

②斜进法车削时，车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处，每个行程中车刀除横向进给外，纵向也要作少量进给，这种方法加工梯形螺纹时可避免车刀三面切削，切削力减少，不容易产生扎刀现象。

斜进法适合于采用标准的梯形螺纹刀进行梯形螺纹加工，一般采用G76编程。

③左右分层切削法车削时，车刀沿牙型角方向交错间歇进给至牙深处，左右分层切削法实际上是直进法和左右切削法的综合应用。

在车削较大螺距的梯形螺纹时，左右分层切削法通常不是一次性就把梯形槽切削出来，而是把牙槽分成若干层，转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削，从而降低了车削难度。

每一层的切削都采用先直进后左右的车削方法，由于左右切削时槽深不变，刀具只须向左或向右的纵向进给即可。

这种方法加工梯形螺纹时同样可避免车刀三面切削，切削效果较好，而且对刀具要求较低，所用的螺纹粗车刀和精车刀与其它加工方式基本相同，只是粗车刀的刀头宽度( D=1.2～1.5mm ) 小于牙底宽度，刀具刀尖角略小于梯形螺纹牙型角。

6.2数控编程（一）G76是复合螺纹切削循环指令，属于斜切法，是单侧刃切削加工，刀具负载较小，排屑容易，切深为递减式，编程简单、但螺距过大，切削抗力也很大，所以适宜加工中等螺距的螺纹。

O0001;T0101;M03 S400;G00 X38 Z3;(设定循环起点)G76 P 010030 Q50 R0.03;(P01、01、30 .01代表的是精加工循环次数，00 Z方向的退尾量,30螺纹角度)(Q50代表最后一刀的切深数值,千进位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为终点坐标, P3500是螺纹牙高0.65*螺距,Q300 第一刀的切深量同上Q算法一样，F6螺距.)G00 X100;Z100;M05;M30;（二）单行程螺纹切削G32/螺纹切削循环指令G92O001;T0101;M03 S400;G00 X38 Z3;(同上)#1=0;（起始切深）N10 G00 X[36+2*#1];G32/G92 Z-28 F6;（Z轴终点坐标，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螺纹牙高）G00 X100;Z100;M05;M30;6.3 G76、G32、G92等指令的功能及其间区别指令功能分别是：G32为单线固定螺纹，G76为螺纹复合循环，G92为螺纹固定循环。

区别：各种命令的用途不一样，G32适用于有退刀槽的等螺距切削，吃刀量较大，程序编辑比较麻烦；G92适用于直进式单一切削循环，该指令可切削椎螺纹、圆柱螺纹和平面螺纹，其循环路线与G32单一形状固定循环基本相同，只不过是G92用一段程序G32要用四段；G76是多重循环，一段程序，螺纹到位，他的进刀方式为斜进式，有时螺纹需要这种方式。