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錐牙的I(R)值

文章日期：2008-05-04 23:26


螺紋的種類繁多，姑且不論特殊螺紋，以標準螺紋來講，它們的代號就有一大堆，如下表所示：


              螺紋代號
     螺紋代號意思或全名
UNC / UNRC
Unified Coarse Thread Series
UNF / UNRF
Unified Fine Thread Series
UNEF / UNREF
Unified Extra Fine Thread Series
UNS / UNRS
Unified Thread of Special

Diameters Pitches and Lengths

Engagement
NEF
American National Extra Find

Thread Series
NH/NST
American National Hose Coupling

and Firehose Couplings Threads
NPT
American Standard Taper Pipe

Threads for General
NPSM
American Standard Straight Pipe

Threads for Free Fitting Mechanical

Joints for fixture
NPSH
American Standard Straight Pipe

Threads for Loose Fitting

Mechanical joints for Hose

Couplings
NPTF
Dryseal American Standard Taper

Pipe Threads
M
ISO Metric Threads
S
ISO Miniature Screw Thread
Tr
Metric Taper Threads
Tw
29 Deg. Taper Threads
R
Taper Male Threads for pipes
Rc
Taper female Threads for pipes
Rp
Parallel Female Threads to "R" for pipes
G
Parallel Female Thread for pipes in Machanical Connection
PF
Parallel Threads for pipes
PT
Taper Threads for pipes
PS
Parallel Female Threads to "R" for pipes
BSW
British Standard Whitworth Threads
BSF
British Standard Find Thread
ACME
Acme Thread General Purpose


 這一大堆不同的規範不是一本小小的機械便覽可以交待清楚，世界各國以英、美、德及ISO規範言，就有BS 2779, BS 21, ISO 228, ISO 7, DIN 259, DIN 2999, ANSI B1.20.1, ANSI B1.20.3…等等，而且更離譜的是這些規範不是可以免費下載的，如果要搜羅齊全這些版本，至少要花費數十萬台幣…

以管螺紋來說：可分成英制PT、美制NPT、PS直螺紋、PF細牙
管螺紋英制PT ：錐度比 1:16，牙深= 0.6403*(25.4/每吋牙數)，牙角55度。
管螺紋美製NPT：錐度比1:16，牙角60度。
這樣麻煩的規定，連牙角與牙形都不一樣，真是亂，所以如果想要車製這類螺紋，一定要先搞清楚它們每一個細節…

題目：用CNC車床車製牙角60度的錐度管螺紋 NPT 3/4-14(設已知外徑(最大徑)3/4英吋，每1英吋有14牙，錐長24mm，錐度比1/16，螺紋長20mm)，求其CNC程式中I(或R)值的計算?
Ans :

錐度螺紋的I值的意思是 : 牙刀車螺紋時的起點與終點的半徑差的值...
如果已得知這起點與終點的半徑，那直接求差值即可，但是，一般說來，牙刀車螺紋時必需離開螺紋入口端一段距離才能開始車螺紋，如下圖所示，所以這螺紋起點的X值一般都是未知，故另有一個公式可用來計算I值，這公式的的導法是這樣的: 設1.錐度值T   2. 牙刀起點直徑   3.牙刀終點直徑  4.牙刀起點與終點的軸向長度L，因為 錐度值T的定義是 :直徑差值/錐長
=>  T =(牙刀起點直徑-牙刀終點直徑)/起點與終點的軸向長度
=>  T =(2*I)/L
=>  I= 0.5*T*L

這個公式可以讓CNC程式寫作者在不用知道牙刀車螺紋時的起點的直徑值，就可以計算出I值。

至於I的正負值則由(牙刀起點直徑-牙刀終點直徑)來判斷，當牙刀起點直徑<牙刀終點直徑，則I為負值...

如果採用直進式切削螺紋，則因螺紋起點的Z值的固定，I值只要計算一次就好了，但是，如果採用斜進式切削螺紋，則因每刀的螺紋起點的改變，它的Z值每刀都不一樣，I值便得每刀都要重新計算，這對於手寫錐度螺紋的CNC程式的工程師來說，實在太辛苦了，所以FGcam便針對錐度螺紋的斜進式切削，採有自動更新I值的功能，如底下程式所示。

..............
T0707
G97S600M03
G0 G40 X22.0 Z6.4
M08
G1 X22.0 Z3.37 F0.5
G92 X17.8 Z-20.0 I-0.73 F1.814
G1 X22.0 Z3.203 F0.1
G92 X17.18 Z-20.0 I-0.725 F1.814
G1 X22.0 Z3.076 F0.1
G92 X16.7 Z-20.0 I-0.721 F1.814
G1 X22.0 Z3.0 F0.1
G92 X16.48 Z-20.0 I-0.719 F1.814
G1 X22.0 Z2.909 F0.1
G92 X16.57 Z-20.0 I-0.716 F1.814
G1 X22.0 Z3.091 F0.1
G92 X16.57 Z-20.0 I-0.722 F1.814
 ..........................
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