浅谈采用参数编程分层切削法加工梯形螺纹

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1、浅谈采用参数编程分层切削法加工梯形螺纹　　摘要：不同的梯形螺纹加工方法在加工过程当中的优缺点不一样，分层切削法更适合运用于数控车床上加工梯形螺纹，但是数控系统并没有分层切削指令，本文介绍了采用参数编程的分层切削法加工梯形螺纹。　　关键词：梯形螺纹参数编程分层切削法　　数控车床加工梯形螺纹，虽然可以采用一般的编程方法加工，但是由于其独特的构造导致存在如参与切削的切削刃较长、切削力大、切削过程出现振动，甚至扎刀和崩刃等难题。因此，如何合理地设计梯形螺纹加工工艺并编制加工程序，成为充分发挥数控车床优势的首要问题。　　一、工艺分

2、析　　梯形螺纹的加工方法主要有直进法、斜进法、切槽法和分层切削法。　　一是采用直进法。在加工（G92）梯形螺纹时，由于螺纹车刀三刃同时参与切削，切削力很大，排屑不畅，刀具磨损快，很容易引起扎刀和崩刃等不良现象。　　二是采用斜进法（G76）。刀具沿着牙型角方向斜向进给，避免了三刃同时切削的情况，有效缓解了直进法存在的不良现象，但仍存在刀具磨损快，且不均匀、牙型角略有偏差等不良情况。在长期实际应用过程当中，我们发现，G76复合指令编程不适合大螺距螺纹编程。4　　三是采用切槽法。切槽法进刀方式是先用切槽刀切出螺旋槽，再用梯形螺

3、纹车刀加工出左右两牙侧，这种方法的编程费时，在数控车床上加工较为繁琐且不易实现。　　四是采用分层切削法车削梯形螺纹。刀具首先直进，然后在同等深度沿牙型角方向依次左右进刀，其本质上是直进法和左右切削法的综合应用。　　在车削梯形螺纹时，分层切削法通常不是一次性就把梯形牙槽切削加工出来，而是把牙槽根据螺纹牙型深度分成若干层，从而降低了螺纹车削难度。每一层的切削都采用先直进后，再左右借刀的车削方法，由于左右切削时螺纹牙槽深度不变，刀具只需做先向左，再向右的纵向（Z向）进给即可。如图1所示，分层法就是将螺纹牙型分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……若

4、干层，每次切削采用a、b、c的加工顺序依次加工。因此，分层切削法能够有效地避免直进法和斜进法带来的不良影响，而且其在大螺距螺纹或蜗杆加工过程中所表现的优势更为明显。　　图1　　二、梯形螺纹编程　　我们采用机夹涂层螺纹车刀加工如图2梯形螺纹，采用分层切削法编制梯形螺纹加工程序，见下表。　　图2　　表宏程序变量及含义　　序号参数含义备注　　1#101螺纹公称直径在切削加工外螺纹过程中逐渐变小　　2#102左右借刀量根据切削深度减小而减小　　3#103每次切削深度在切削加工过程中，视情况调节　　4#104螺纹加工起始Z指根据梯

5、形螺纹螺距不同而调节4　　O0027；（程序名）　　N10T0101；（梯形螺纹刀具选择）　　N11M3S240；（主轴正转，转速240r/min）　　N12#101=48.0；（梯形螺纹公称直径赋值）　　N13#102=TAN15*3.5；（左右借刀量计算并赋初始值）　　N14#103=0.3；（每次切削深度赋初始值）　　N15#104=6.0；（循环加工Z方向起到点赋值）　　N16G00X50.0Z#104M08；（快速移动至循环起始点）　　N17WHILE[#101GT41.0]DO10；（如果切深直径大于　　Φ4

6、1.0mm，执行循环体内程序）　　N18G00X#104；（快速移动至螺纹牙型中点）　　N19G92X#101Z-56.0F6.0；（直进切削一刀）　　N20G00Z[#104-#102]；（快速移动至螺纹牙型左侧进刀点）　　N21G92X#101Z-56.0F6.0；（左侧切削一刀）　　N22G00Z[#104+#102]；（快速移动至螺纹牙型右侧进刀点）　　N23G92X#101Z-56.0F6.0；（右侧切削一刀）　　N24#101=#101-#103；（改变螺纹加工直径）　　N25#102=#102-#103*T

7、AN15/2；（根据切深计算每次左右借　　刀量）　　N26IF[#101LT46.0]THEN#103=0.2；（当切削直径小于　　Φ46.0mm时每次切削深度赋值0.2）　　N27IF[#101LT44.0]THEN#103=0.1；（当切削直径小于4　　Φ44.0mm时每次切削深度赋值0.1）　　N28IF[#101LT42.0]THEN#103=0.05；（当切削直径小于　　Φ42.0mm时每次切削深度赋值0.05mm）　　N29END10（循环体10结束）　　N30G92X41.0Z56.0F6.0；（梯形螺纹精

8、加工一刀）　　N31G00X100.0Z100.0M09；（刀具快速移动至安全点，切　　削液关闭）　　N32M05；（主轴停止）　　N33M30；（程序结束）　　三、结束语　　我们采用参数编程分层切削法加工梯形螺纹，其分层切削，具有切削力小、切削热量低、刀具磨损小、排屑顺畅、不易扎刀断刀等优点，并能够安全、高效、高质