数控车床上应用宏程序加工梯形螺纹

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1、数控车床上应用宏程序加工梯形螺纹梯形螺纹通常比三角螺纹螺距和牙型大，致使梯形螺纹车削时，吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大，这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大。由于大多数经济型数控车低转速低扭矩原因，梯形螺纹数控车床上不得不采用小吃刀量快进给方式加工，加工中的刀路复杂，采用基本指令数控编程繁琐，而采用宏程序编程可以很好解决这一问题。一，梯形螺纹加工方法分析普车上车削梯形螺纹，常采用高速钢刀具低速车削，有四种进刀方法：直进法、左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法。直进法只适用于车削螺距较小(P<4mm)的梯形螺纹，而粗车螺距较大(P

2、>4mm)的梯形螺纹常采用左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法。下面分析这几种车削方法特点：以上加工方法除直进法外，其他三种车削方法都在不同程度地减轻或避免三刃同时切削，使排屑较顺畅，刀尖受力、受热情况有所改善，从而不易出现振动和扎刀现象，还可提高切削用量，改善螺纹表面品质。二，数控车削梯形螺纹走刀方案结合数控车床特点，综合直进法效率和左右切削法效果，车削梯形螺纹采用“层切法”较合适。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。每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，刀具只须做向左或向右的纵向“赶刀”进

3、给即可。5三，宏程序编程车削梯形螺纹本文以加工一个Tr36×6的梯形螺纹加工为例介绍用宏程序程序编写方法：图形如下：1，梯形螺纹加工尺寸计算梯形螺纹的计算式及其参数值：名称代号计算公式及参数值（mm）牙顶间隙ac0.5大径d公称直径Φ36中径d2d2=d-0.5P=33小径d1d3=d-2h=29牙高hh=0.5P+ac=3.5牙顶宽ff=0.366P=2.196牙槽底宽ww=0.366P-0.536ac=1.928左（右）移刀量的计算5如上图可以得出层切时左（右）赶刀量计算式为①、当刀头宽度等于牙槽底宽时，左（右）赶刀量=tan1

4、5°×（牙深—当前层背吃刀量）；②、当刀头宽度小于于牙槽底宽时，左（右）赶刀量=tan15°×（牙深—当前层背吃刀量）+（牙槽底宽—刀头宽度）/22，“层切法”车削梯形螺纹的刀具选择“层切法”车削梯形螺纹所用的粗车刀和精车刀与普车用刀一样。3，参考程序①编程分析用宏程序编程时变量的设置是核心内容，一是要变量尽可能少，避免影响数控系统计算速度，二是便于构成循环。经过分析本例中要4个变量，#1为刀头到牙槽底的距离，初始值为3.5mm，#2为背吃刀量（半径值），#3为（牙槽底宽—刀头宽度）/2，#4为每次切削螺纹终点X坐标。本例中编程关键

5、技术是要利用宏程序实现分层切削和左右“赶刀”切削。利用G82螺纹加工循环指令功能，左右“赶刀”切削只需将切削的起点相应移动0.268*[#1-#2]+#3（右赶刀切削）或者-0.268*[#1-#2]-#3（左赶刀切削）就可以实现。层切的实现通过#1和#2变量实现，每层加工三刀后，让#1=#1-#2实现进刀，而在每层中螺纹的X坐标不变，始终为#4=29+2*[#1-#2]。②参考程序(应用与华中系统HNC-21T系统)5参考程序注释%1程序号T0101M03S200F100；换01号螺纹刀具，调用01号偏置值，主轴正转，转速为200

6、r/min,进给量100mm/minM08打开切削液G00X50Z10刀具快速移动到点（50，10）#1=3.5#1为刀头到牙槽底的距离，初始值为5.5mm为背吃刀量（半径值），即层切厚度#3=（牙槽底宽—刀头宽度）/2#3为（牙槽底宽—刀头宽度）/2WHILE#1GE0当#1≥0.2执行循环，底部留0.2mm的精车余量#2=29+2*[#1-0.2]#2为每次切削螺纹终点X坐标G00Z6移动到直进刀切削的循环起点G82X#2Z-86F6直进刀车削螺纹G00Z[6+0.268*#1+#3]移动到右赶刀切削的循环起点G82X#2Z-8

7、6F6右赶刀车削螺纹G00Z[6-0.268*#1-#3]移动到左赶刀切削的循环起点G82X#2Z-86F6左赶刀车削螺纹#1=#1-0.2纵向进给循环ENDW当#1<0.2，跳出循环G00X100Z100快速退刀M09关闭切削液M30程序结束4，说明：①参考程序以工件右端面中心为编程原点。采用直径编程。本程序只为梯形螺纹加工一道工序的程序，采用T01为梯形螺纹刀号，在实际应用中根据刀架装刀调整。5②若螺纹的表面粗糙度要求不高，可用一把粗车刀加工即可，执行完程序后进行测量（采用单针或三针测量法进行测量，方法同普车加工测量），根据测量

8、结果判断是否需要调整牙槽底宽的余量。若中径尺寸未到，可以适当调整#3的数值，直至合格为止。背吃刀量可以根据工件材料、刀具选择，只需修改#2的数值即可。③若螺纹的表面粗糙度要求较高，先用粗车刀粗车，除底部留有余量外，侧面余量在#3变量上