梯形螺纹主要用于机械的传动，精度要求比较高，比三角形螺纹更难加工。我们在车削三角形螺纹时，一般是根据图样要求，先车削各型面，最后才车削螺纹；但是在车削梯形螺纹时，由于梯形螺纹通常用于传动部位，精度要求较高，而且工件往往较长，所以在车削过程中，为了增加工件的强度和刚性，要尽量将车削螺纹的工序放在最前面，即放在对非螺纹各加工面处于粗车状态时。另外，除切削螺纹所需进刀或退刀处加工至尺寸要求外，其他各加工面的尺寸，要尽量大于图样外径尺寸，而螺纹大径一般比公称直径大0.5mm左右，因此在螺纹半精后车后，再精车到符合图样要求。

1.梯形螺纹的尺寸计算

梯形螺纹的代号用字母“Tr”及公称直径导程-公差带代号表示，左旋螺纹需在尺寸规格之后加注“LH”，右旋则不用标注。例如Tr366-7e。国标规定，公制梯形螺纹的牙型角为30°，梯形螺纹的牙型如图7-23所示。各基本尺寸计算公式如表7-3所示，牙型尺寸如表7-4所示。

图7-23 梯形螺纹的牙型

表7-3 梯形螺纹各部分名称、代号及计算公式

表7-4 梯形螺纹牙型尺寸 （单位：mm）

（续）

2.梯形螺纹在数控车床上的加工方法

梯形螺纹的特点是螺距大，螺纹吃刀深；因此“让刀”现象比车削三角形螺纹更为严重；目前在数控车床上加工梯形螺纹的编程方法主要有以下三种：

①调用子程序法（分层法，直进法，左右切削法）；

②G76固定循环指令法（斜进法，左右切削法，直进法）；

③宏程序法。

而每种编程方法中车削梯形螺纹的切削进给又分为直进法切削、斜进法切削、左右进给切削法、切槽刀粗切槽法。

直进法：螺纹车刀X向间隙进给至牙深处，如下图7-24a所示。采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀的三面都参加切削，导致加工排屑困难，切削力和切削热增加，刀尖磨损严重。当进给量过大时，还可能产生“扎刀”现象。这种方法主要用于车削螺距不大于6mm的梯形螺纹，刀具采用刀尖宽度等于槽底宽度的梯形螺纹车刀或刀片，螺纹刀片如图7-25所示。这种方法数控车床可采用G92（G82）指令来实现。

图7-24 梯形螺纹的几种切削方法

a）直进法 b）斜进法 c）左右切削法 d）切槽刀粗切槽法

斜进法：螺纹车刀沿牙型角方向斜向间隙进给至牙深处，如图7-24b所示。采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀始终只有一侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，在车削中不易引起“扎刀”现象。该方法在数控车床上可采用G76指令来实现。

左右切削法：螺纹车刀沿牙型角方向交错间隙进给至牙深，如图7-24c所示。该方法类同于斜进法，在数控车床上采用宏指令编程来实现。但刀尖宽度适当比螺纹槽底宽窄一些。

切槽刀粗切槽法：该方法先用切槽刀粗切出螺纹槽，如图7-24d所示，再用梯形螺纹车刀加工螺纹两侧面。这种方法的编程与加工在数控车床上较难实现。

图7-25 标准梯形30°外螺纹刀片

3.单头梯形螺纹在数控车床上的车削实例

（1）单头梯形螺纹的直进法车削实例

例题7-6：采用直进法编制如图7-26所示零件上的Tr40×6梯形螺纹程序。工件材料为40Cr。

图7-26 梯形螺纹零件短轴

解：假设工件零点在零件的右侧表面轴中心线处，选择以色列瓦格斯（VA-GUS）品牌的机夹式梯形螺纹车刀（刀体：AL25—5，刀片：5ER6.0TR，材质：VKX，刀垫：YE5—1P），选择切削速度V为110m/min，主轴转速（n）：875r/mm；走刀次数20次；螺纹大径尺寸车到39.8mm，根据上面的分析，采用HNC—21/22T华中世纪星数控系统编制梯形螺纹加工程序。

1）梯形螺纹的尺寸计算：

螺纹外径：d=39.8mm；

螺距：t=6mm；

间隙：z=0.5mm；

工作高度：h=0.5×6mm=3mm；

牙型高度：h₁=（0.5×6+0.5）mm=3.5mm；

中径：d₂=（40-0.5×6）mm=37mm；

底径：d₁=（40-6-2×0.5）mm=33mm；

牙顶宽：a=（0.366×6）mm=2.196mm；

槽底宽：b=（0.366×6-0.27）mm=1.026mm。

2）程序编制：

（2）单头梯形螺纹的G76固定循环指令法车削实例

例题7-7：在FANUC 0i数控系统的数控车床上车削加工如图7-27所示的Tr36×6梯形螺纹。工件材料为45号调质钢。

图7-27 梯形螺纹零件长轴

解：由于此梯形螺纹的螺距较小，可采用斜进法粗车与直进法精加工混合编程的方法；先使用FANUC 0i数控系统的G76螺纹切削复合循环指令斜进方式粗加工，并留出精车余量，再使用G92螺纹指令直进法精加工。假设工件零点在零件的右侧表面轴中心线处，选择以色列瓦格斯（VAGUS）品牌的机夹式梯形螺纹车刀（刀体：AL25—5，刀片：5ER6.0TR，材质：VKX，刀垫：YE5—1P），选择切削速度V为110m/min，则主轴转速（n）为970r/mm；走刀次数20次。(www.daowen.com)

梯形螺纹编程如下：

说明：当采用G76斜进法粗车螺纹结束后，精车前检查一下螺纹刀具中心是否在已加工螺纹沟槽中心，即程序中的N0040 G92 X36.1 Z-85.0 F6.0程序段在螺纹大径上空走一个循环，如中心不对，则在N0045 M01程序有条件停止，修改螺纹车削起刀点。

（3）单头梯形螺纹的调用子程序法车削实例

例题7-8：采用调用子程序法和G32等螺距螺纹加工指令编制图7-28所示零件上的梯形螺纹车削加工程序。工件材料为45号调质钢。

解：根据图示要求，采用调用子程序法编制加工Tr36×6的梯形螺纹程序，现采用G32等螺距螺纹加工指令编制子程序，子程序通过左、中、右进刀切削法来编程。假设工件零点在零件的右侧表面轴中心线处，选择以色列瓦格斯（VAGUS）品牌的机夹式梯形螺纹车刀（刀体：AL25—5，刀片：5ER6.0TR，材质：VKX，刀垫：YE5—1P），选择切削速度V为120m/min，则主轴转速（n）为1061r/mm。

1）梯形螺纹的尺寸计算：

已知：螺纹大径：d=36mm；螺距：t=6mm；间隙：z=0.5mm；理论高度：H=1.866×6mm=11.196mm；工作高度：h=0.5×6mm=3mm；牙型高度：h₁=（0.5×6+0.5）mm=3.5mm；中径：d₂=（36-0.5×6）mm=33mm；底径：d₁=（36-6-2×0.5）mm=29mm；牙顶宽：a=0.366×6mm=2.196mm；槽底宽：b=（0.366×6-0.27）mm=1.026mm。

图7-28 梯形螺纹轴零件

2）程序编制如下（FANUC 0iT数控系统）：

说明：第一次车削梯形螺纹余量0.4mm；后面车削梯形螺纹66次，每次切深0.1mm，共车余量=（0.4+0.1×66）mm=7mm，而外径-底径=（36-29）mm=7mm。

（4）单头梯形螺纹的宏程序法车削实例

例题7-9：利用宏程序实现图7-29所示零件上的梯形螺纹车削加工，工件材料为45号调质钢（HNC—21/22M华中世纪星数控系统）。

图7-29 梯形螺纹轴零件

解：根据梯形螺纹计算公式，取大径49.8mm，牙高h₁=0.5P+Z=（0.5×8+0.5）mm=4.5mm，槽底宽B=0.366P-0.27mm=（0.366×8-0.27）mm=2.658mm，将牙宽和牙高作为变量分层切削，将牙宽作为内循环变量，牙高作为外循环变量分刀逐次逐层切削。假设工件零点在零件的右侧表面轴中心线处，选择以色列瓦格斯（VAGUS）品牌的机夹式梯形螺纹车刀（刀体：AL25—5U，刀片：5UE8.0TR，材质：VKX，刀垫：YE5U—2P），选择切削速度V为120 m/min，则主轴转速（n）为764r/mm。

例题7-10：利用宏程序实现图7-30所示零件上的梯形螺纹车削加工。工件材料为45号调质钢。

图7-30 梯形螺纹轴零件

解：假设工件零点在零件的右侧表面轴中心线处，选择以色列瓦格斯（VA-GUS）品牌的机夹式梯形螺纹车刀（刀体：AL25—5，刀片：5ER6.0TR，材质：VKX，刀垫：YE5—1P），选择切削速度V为120m/min；主轴转速（n）：955r/mm；走刀次数20次；螺纹大径尺寸车到39.8mm，根据上面的分析，采用HNC—21/22T华中世纪星数控系统编制梯形螺纹加工程序：

程序设计如下：

4.多头梯形螺纹的车削

螺纹的分类，除了按轴向断面形状区分外，还有按螺纹上螺旋槽的多少来分类的。只有一条螺旋槽的螺纹，叫做单头螺纹，有两条或两条以上螺旋槽的螺纹叫做多头螺纹。多头螺纹的特点就是在不加大螺距、牙深、降低螺纹工件强度的情况下，当螺杆转动一圈时，使其能得到较大的移动距离。

螺旋槽旋转一周前进的距离，叫做导程。对于单头螺纹来说，导程就等于螺距；对于多头螺纹来说，导程等于头数乘螺距。即

s=nt

式中 s——导程，mm；

n——头数；

t——螺距，mm。

多头螺纹的车削除了上述梯形螺纹的车削难点外，最重要的还是它的分头，只有分头正确，没有误差，才能使车好的多头螺纹的螺距相等，保证其内、外螺纹的配合性能，延长其使用寿命，而这又恰恰是数控车床的优势。

另外，在车削多头螺纹时，必须着重注意下述两点：

1）车削步骤采用粗、精车左右切削法；另外，由于粗、精车的刀头宽度不一样，Z向对刀时最好以刀头中心来对；这样，粗、精车时，分头才可按螺距名义尺寸进行；粗车时，两侧面应留出约为0.2～0.3mm左右的精车余量，使精车时能按图样要求修整齿形。

2）在采用左右切削法时，必须先将同一方向上的各头螺纹的牙型侧面逐一车好，然后再逐一车另一方向上的各头螺纹的牙型侧面，如图7-31所示。

图7-31 梯形螺纹分头的车削顺序

a）双头梯形螺纹 b）三头梯形螺纹

例题7-11：使用变量编制如图7-32所示长度40mm的Tr36×6（P3）梯形螺纹的通用程序。工件材料为45号调质钢。

解：首先根据编程要求和图样尺寸及工艺条件，设置螺纹尺寸和切削加工参数的参数变量，然后根据数控系统的特点编程和切削加工。假设工件零点在零件的右侧表面轴中心线处，选择以色列瓦格斯（VAGUS）品牌的机夹式梯形螺纹车刀（刀体：AL25—3X，刀片：3XER2.0TR，材质：GBX，刀垫：YE3—2P），选择切削速度V为110m/min；主轴转速（n）：973r/mm；螺纹大径尺寸车到39.8mm。根据上面的分析，程序编制如下：（FANUC 0iT数控系统）

图7-32 三线梯形螺纹零件