宏程序在梯形螺紋中的應(yīng)用

齊敬雷

【摘 要】 分析車削梯形螺紋的方法，合理編制數(shù)控程序，尤其是宏程序的運用，實現(xiàn)了數(shù)控車床對梯形螺紋高效率、高質(zhì)量的加工。

【關(guān)鍵詞】 梯形螺紋 加工方法 宏程序

在普通車床上用成型刀低速車削梯形螺紋的方法已廣泛應(yīng)用，但加工效率低，尺寸不穩(wěn)定，螺紋加工精度和效率受人為因素影響比較大。數(shù)控車床的高效率及穩(wěn)定的高精度彌補了普通車床的不足。

1 普通車床車削梯形螺紋方法

車削梯形螺紋時，通常采用高速鋼材料刀具進行低速車削，低速車削梯形螺紋一般有如圖1所示的四種進刀方法：直進法、斜進法、左右切削法、車槽法。下面分別分析一下這幾種車削方法：

直進法：直進法也叫成形法，如圖1a）所示。刀具三個切削刃同時參加切削，振動比較大，牙側(cè)容易拉出毛刺，不易得到 較好的表面品質(zhì)，并容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。斜進法：又稱單面切削法，如圖1b）所示。螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙深處，采用此種方法梯形螺紋車刀始終只有一個側(cè)刃參加切削，刀尖的受力和受熱情況有所改善。左右切削法：如圖1c）所示。用左右切削法車螺紋時，由于是車刀兩個主切削刃中的一個在進行單面切削，避免了三刃同時切削，不容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。車槽法分車直槽法和車階梯槽法：車直槽法，如圖1d）所示。車削較大螺距的梯形螺紋時，刀具因其刀頭狹長，易折斷刀頭，切削的溝槽較深，排屑不順暢，切削速度較低。為了改善車直槽法的弊端，可以采用車階梯槽法，如圖1e）所示，分成若干刀切削成階梯槽，最后換用精車刀修整至所規(guī)定的尺寸。

2 數(shù)控車床車削梯形螺紋方法

數(shù)控車床的加工方法實際就是把普通車床的加工方法借鑒過來，實現(xiàn)車削加工。FANUC-0i數(shù)控車床上可通過G76指令編程加工來實現(xiàn)，對于螺距P≤6的梯形螺紋，只要保證一定的裝夾剛性、選擇合適的刀具，可直接車削成型。

數(shù)控車床車削梯形螺紋采用“分層法”比較合適，“分層法”車削梯形螺紋實際上是直進法和左右切削法的綜合應(yīng)用?！胺謱臃ā笔茄啦鄯殖扇舾蓪樱恳粚拥那邢鞫疾捎米笥医惶孳囅鞯姆椒?，程序簡短，容易操作。

3 宏程序編程車削梯形螺紋

以加工一個Tr36×6的右旋梯形螺紋（如圖2所示）為例編寫加工程序（采用FANUC 0i Mate TC系統(tǒng)）。

3.1 斜進法加工程序

O0001； （程序名）

N10 G99 M03 S120 T0101；（正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速120r/min，調(diào)1號刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀點）

N30 G76 P020530 Q50 R0.05；（G76螺紋復(fù)合循環(huán)加工）

N40 G76 X29 Z-35 R0 P3500 Q600 F6；（合理設(shè)置參數(shù)）

N50 G0 X100； （徑向退刀）

N60 Z100； （軸向退刀）

N70 M30； （程序結(jié)束并返回程序頭）

本程序用FANUC系統(tǒng)的G76螺紋復(fù)合循環(huán)指令實現(xiàn)梯形螺紋的加工。

3.2 分層法加工

O0002； （程序名）

N10 G99 M03 S60 T0101；（正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為60 r/min，調(diào)1號刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀點）

N30 #1=3.5； （總切削深度賦值）

N40 #2=#1*TAN[15]；（#2是當(dāng)X方向進刀時Z方向的移動量）

N50 G92 X[29+#1] Z-35 F6；（中間加工一刀，Z向移動-30）

N60 G0 Z[10+#2]； （快速走到右邊加工起刀點）

N70 G92X[29+#1] Z-35 F6； （右邊加工一刀）

N80 G0 Z[10-#2]； （快速走到左邊加工起刀點）

N90 G92 X[29+#1] Z-35 F6； （左邊加工一刀）

N100 #1=#1-0.2； （改變切削深度）

N110 IF [#1GE0] GOTO50； （加工到小徑尺寸循環(huán)結(jié)束）

N120 G0 X100 Z100； （快速退刀）

N130 M30； （程序結(jié)束并返回程序頭）

該程序?qū)嵾\用宏程序，實現(xiàn)了分層切削螺紋，是加工梯形螺紋比較典型的編程方法。

3.3 精加工之前的Z向刀補問題

在實際加工中，由于刀尖寬度并不等于槽底寬，在粗加工后，仍然無法正確控制螺紋中徑等各項尺寸，精加工可以通過Z值的偏置來解決問題，需要精確計Z值。Z=tan15ox（M-m）；

Z：精加工時Z向的偏置值；M：三針測量出的中徑尺寸的實際值；m：通過計算的中徑尺寸的理論值。endprint

【摘 要】 分析車削梯形螺紋的方法，合理編制數(shù)控程序，尤其是宏程序的運用，實現(xiàn)了數(shù)控車床對梯形螺紋高效率、高質(zhì)量的加工。

【關(guān)鍵詞】 梯形螺紋 加工方法 宏程序

在普通車床上用成型刀低速車削梯形螺紋的方法已廣泛應(yīng)用，但加工效率低，尺寸不穩(wěn)定，螺紋加工精度和效率受人為因素影響比較大。數(shù)控車床的高效率及穩(wěn)定的高精度彌補了普通車床的不足。

1 普通車床車削梯形螺紋方法

車削梯形螺紋時，通常采用高速鋼材料刀具進行低速車削，低速車削梯形螺紋一般有如圖1所示的四種進刀方法：直進法、斜進法、左右切削法、車槽法。下面分別分析一下這幾種車削方法：

直進法：直進法也叫成形法，如圖1a）所示。刀具三個切削刃同時參加切削，振動比較大，牙側(cè)容易拉出毛刺，不易得到 較好的表面品質(zhì)，并容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。斜進法：又稱單面切削法，如圖1b）所示。螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙深處，采用此種方法梯形螺紋車刀始終只有一個側(cè)刃參加切削，刀尖的受力和受熱情況有所改善。左右切削法：如圖1c）所示。用左右切削法車螺紋時，由于是車刀兩個主切削刃中的一個在進行單面切削，避免了三刃同時切削，不容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。車槽法分車直槽法和車階梯槽法：車直槽法，如圖1d）所示。車削較大螺距的梯形螺紋時，刀具因其刀頭狹長，易折斷刀頭，切削的溝槽較深，排屑不順暢，切削速度較低。為了改善車直槽法的弊端，可以采用車階梯槽法，如圖1e）所示，分成若干刀切削成階梯槽，最后換用精車刀修整至所規(guī)定的尺寸。

2 數(shù)控車床車削梯形螺紋方法

數(shù)控車床的加工方法實際就是把普通車床的加工方法借鑒過來，實現(xiàn)車削加工。FANUC-0i數(shù)控車床上可通過G76指令編程加工來實現(xiàn)，對于螺距P≤6的梯形螺紋，只要保證一定的裝夾剛性、選擇合適的刀具，可直接車削成型。

數(shù)控車床車削梯形螺紋采用“分層法”比較合適，“分層法”車削梯形螺紋實際上是直進法和左右切削法的綜合應(yīng)用。“分層法”是牙槽分成若干層，每一層的切削都采用左右交替車削的方法，程序簡短，容易操作。

3 宏程序編程車削梯形螺紋

以加工一個Tr36×6的右旋梯形螺紋（如圖2所示）為例編寫加工程序（采用FANUC 0i Mate TC系統(tǒng)）。

3.1 斜進法加工程序

O0001； （程序名）

N10 G99 M03 S120 T0101；（正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速120r/min，調(diào)1號刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀點）

N30 G76 P020530 Q50 R0.05；（G76螺紋復(fù)合循環(huán)加工）

N40 G76 X29 Z-35 R0 P3500 Q600 F6；（合理設(shè)置參數(shù)）

N50 G0 X100； （徑向退刀）

N60 Z100； （軸向退刀）

N70 M30； （程序結(jié)束并返回程序頭）

本程序用FANUC系統(tǒng)的G76螺紋復(fù)合循環(huán)指令實現(xiàn)梯形螺紋的加工。

3.2 分層法加工

O0002； （程序名）

N10 G99 M03 S60 T0101；（正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為60 r/min，調(diào)1號刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀點）

N30 #1=3.5； （總切削深度賦值）

N40 #2=#1*TAN[15]；（#2是當(dāng)X方向進刀時Z方向的移動量）

N50 G92 X[29+#1] Z-35 F6；（中間加工一刀，Z向移動-30）

N60 G0 Z[10+#2]； （快速走到右邊加工起刀點）

N70 G92X[29+#1] Z-35 F6； （右邊加工一刀）

N80 G0 Z[10-#2]； （快速走到左邊加工起刀點）

N90 G92 X[29+#1] Z-35 F6； （左邊加工一刀）

N100 #1=#1-0.2； （改變切削深度）

N110 IF [#1GE0] GOTO50； （加工到小徑尺寸循環(huán)結(jié)束）

N120 G0 X100 Z100； （快速退刀）

N130 M30； （程序結(jié)束并返回程序頭）

該程序?qū)嵾\用宏程序，實現(xiàn)了分層切削螺紋，是加工梯形螺紋比較典型的編程方法。

3.3 精加工之前的Z向刀補問題

在實際加工中，由于刀尖寬度并不等于槽底寬，在粗加工后，仍然無法正確控制螺紋中徑等各項尺寸，精加工可以通過Z值的偏置來解決問題，需要精確計Z值。Z=tan15ox（M-m）；

Z：精加工時Z向的偏置值；M：三針測量出的中徑尺寸的實際值；m：通過計算的中徑尺寸的理論值。endprint

【摘 要】 分析車削梯形螺紋的方法，合理編制數(shù)控程序，尤其是宏程序的運用，實現(xiàn)了數(shù)控車床對梯形螺紋高效率、高質(zhì)量的加工。

【關(guān)鍵詞】 梯形螺紋 加工方法 宏程序

在普通車床上用成型刀低速車削梯形螺紋的方法已廣泛應(yīng)用，但加工效率低，尺寸不穩(wěn)定，螺紋加工精度和效率受人為因素影響比較大。數(shù)控車床的高效率及穩(wěn)定的高精度彌補了普通車床的不足。

1 普通車床車削梯形螺紋方法

車削梯形螺紋時，通常采用高速鋼材料刀具進行低速車削，低速車削梯形螺紋一般有如圖1所示的四種進刀方法：直進法、斜進法、左右切削法、車槽法。下面分別分析一下這幾種車削方法：

直進法：直進法也叫成形法，如圖1a）所示。刀具三個切削刃同時參加切削，振動比較大，牙側(cè)容易拉出毛刺，不易得到 較好的表面品質(zhì)，并容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。斜進法：又稱單面切削法，如圖1b）所示。螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙深處，采用此種方法梯形螺紋車刀始終只有一個側(cè)刃參加切削，刀尖的受力和受熱情況有所改善。左右切削法：如圖1c）所示。用左右切削法車螺紋時，由于是車刀兩個主切削刃中的一個在進行單面切削，避免了三刃同時切削，不容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。車槽法分車直槽法和車階梯槽法：車直槽法，如圖1d）所示。車削較大螺距的梯形螺紋時，刀具因其刀頭狹長，易折斷刀頭，切削的溝槽較深，排屑不順暢，切削速度較低。為了改善車直槽法的弊端，可以采用車階梯槽法，如圖1e）所示，分成若干刀切削成階梯槽，最后換用精車刀修整至所規(guī)定的尺寸。

2 數(shù)控車床車削梯形螺紋方法

數(shù)控車床的加工方法實際就是把普通車床的加工方法借鑒過來，實現(xiàn)車削加工。FANUC-0i數(shù)控車床上可通過G76指令編程加工來實現(xiàn)，對于螺距P≤6的梯形螺紋，只要保證一定的裝夾剛性、選擇合適的刀具，可直接車削成型。

數(shù)控車床車削梯形螺紋采用“分層法”比較合適，“分層法”車削梯形螺紋實際上是直進法和左右切削法的綜合應(yīng)用。“分層法”是牙槽分成若干層，每一層的切削都采用左右交替車削的方法，程序簡短，容易操作。

3 宏程序編程車削梯形螺紋

以加工一個Tr36×6的右旋梯形螺紋（如圖2所示）為例編寫加工程序（采用FANUC 0i Mate TC系統(tǒng)）。

3.1 斜進法加工程序

O0001； （程序名）

N10 G99 M03 S120 T0101；（正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速120r/min，調(diào)1號刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀點）

N30 G76 P020530 Q50 R0.05；（G76螺紋復(fù)合循環(huán)加工）

N40 G76 X29 Z-35 R0 P3500 Q600 F6；（合理設(shè)置參數(shù)）

N50 G0 X100； （徑向退刀）

N60 Z100； （軸向退刀）

N70 M30； （程序結(jié)束并返回程序頭）

本程序用FANUC系統(tǒng)的G76螺紋復(fù)合循環(huán)指令實現(xiàn)梯形螺紋的加工。

3.2 分層法加工

O0002； （程序名）

N10 G99 M03 S60 T0101；（正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為60 r/min，調(diào)1號刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀點）

N30 #1=3.5； （總切削深度賦值）

N40 #2=#1*TAN[15]；（#2是當(dāng)X方向進刀時Z方向的移動量）

N50 G92 X[29+#1] Z-35 F6；（中間加工一刀，Z向移動-30）

N60 G0 Z[10+#2]； （快速走到右邊加工起刀點）

N70 G92X[29+#1] Z-35 F6； （右邊加工一刀）

N80 G0 Z[10-#2]； （快速走到左邊加工起刀點）

N90 G92 X[29+#1] Z-35 F6； （左邊加工一刀）

N100 #1=#1-0.2； （改變切削深度）

N110 IF [#1GE0] GOTO50； （加工到小徑尺寸循環(huán)結(jié)束）

N120 G0 X100 Z100； （快速退刀）

N130 M30； （程序結(jié)束并返回程序頭）

該程序?qū)嵾\用宏程序，實現(xiàn)了分層切削螺紋，是加工梯形螺紋比較典型的編程方法。

3.3 精加工之前的Z向刀補問題

在實際加工中，由于刀尖寬度并不等于槽底寬，在粗加工后，仍然無法正確控制螺紋中徑等各項尺寸，精加工可以通過Z值的偏置來解決問題，需要精確計Z值。Z=tan15ox（M-m）；

Z：精加工時Z向的偏置值；M：三針測量出的中徑尺寸的實際值；m：通過計算的中徑尺寸的理論值。endprint