在生产中数控车床螺纹加工指令的应用分析

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1、在生产中数控车床螺纹加工指令的应用分析在生产中数控车床螺纹加工指令的应用分析摘要：在机械加工行业中，数控车床由于其适应性强、操作简单、加工效率高、精度高而得到广泛的应用。文章针对广州数控980TA系统，阐述在生产中如何合理地应用螺纹加工指令对梯形螺纹及特殊螺纹的加工，以此来减轻机床操作者的劳动强度，提高产品质量及生产率。关键词：数控车床；螺纹；加工指令；加工程序前言　　在机械行业中，对数控有一定了解的人都知道，螺纹加工是最能体现数控车床优点的一种加工，在生产中应用广泛，但是对于梯形螺纹、大螺距螺纹及个别特殊加工要求的螺纹（如在工件上加工没有进刀位置的螺纹等），由于编程、加工

2、工艺等方面存在一些困难，平常很少有人利用数控车床进行加工，甚至有人认为这些螺纹在数控车床上加工是不可能的。其实，类似性质的产品加工却是生产中经常要面对的问题。在日常的数控车床实习教学中，我通过对这类螺纹加工工艺的分析、研究，并使用不同的编程指令进行加工尝试，最终圆满解决了这些难题。本文就以上几种螺纹加工问题，从理论层面和实际加工上进行阐述及剖析。　　一、GSK980TA数控系统螺纹加工指令分析　　GSK980TA数控系统提供三种螺纹加工指令　　1．G32---单段螺纹切削。G32螺纹加工指令属于直进式切削方法，其每次切削深度一般由编程人员编程给出，由于两侧刃同时工作，切削力

3、较大，而且排屑困难，因此在切削时，两切削刃容易磨损，同时，该指令执行中其刀具移动均由编程来完成，加工程序编写繁锁，工作量大。故该指令多用于小螺距螺纹的精加工及没有进刀位置直插形成螺纹线的螺纹加工。　　2．G92---螺纹切削循环。G92螺纹加工指令也属于直进式切削加工，但G92的加工有一个循环过程，程序编写简单，程序段少，易于检查，更多地应用于一般小螺距适合直进法加工的螺纹，但也可以同循环指令配合，通过左右借刀的交错切削法来加工大螺距螺纹或精度要求较高的螺纹等，在实际生产中应用较为广泛。　　3．G76---复合型螺纹切削循环指令。G76螺纹加工循环属于斜进式切削方法，每次循

4、环的切削量一定，由于是单侧刃加工，加工刀刃容易损伤和磨损，使加工的螺纹面不直，刀尖角发生变化而造成牙形精度较差；但由于单侧刃加工刀具负载较小，排屑容易，并且切削深度为递减式。因此，G76螺纹指令一般用来加工较大螺距且螺纹精度要求不高的螺纹。　　二、梯形螺纹的数控加工　　1．梯形螺纹加工实例　　（1）零件如图1所示　　图1：梯形螺纹零件简图　　（2）相关尺寸计算　　大径d=36；　　中径d2=d-0.5P=36-3=33,查表确定其公差，故d2=33；　　牙高h3=0.5P+ac=3.5；　　小径d3=d-2h3=29,查表确定其公差，故d3=29；　　牙顶宽f=0.366P

5、=2.196；　　牙底宽W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928；　　用3.1mm的测量棒测量中径，则其测量尺寸：M=d2+4.864dD-1.866P=36.88,根据中径公差确定其公差，则M=36.88　　2．利用G76螺纹加工指令进行加工　　数控加工程序（GSK980TA系统）　　　　　　程序说明O0076；程序号…………省略部分程序段M03S200启动主轴G00X38.0Z10.0快速定位G76P020030Q50R0.08；设定精加工两次，精加工余量为0.16mm，牙型角为30°，最小切深为0.05mm。G76X28.75Z-42.0P

6、3500Q600F6.0；设定螺纹高为3.5mm，第一刀切深为0.6mm。G00X100.0Z50.0；返回起点M05；停主轴M30；程序结束　　以上加工程序在螺纹切削过程中采用沿牙型角方向斜向进刀的方式，但是在梯形螺纹的实际加工中，由于梯形刀刀头宽度并不等于槽底宽（一般是小于槽底宽），因此通过一次G76循环切削无法正确控制螺纹中径等各项尺寸。为此可采用刀具Z向偏置后再次进行G76循环加工来解决以上问题，为了提高加工效率，最好只进行一次偏置加工，因此必须精确计算刀具Z向的偏置量。　　刀具Z向偏置量的计算方法如图2所示：　　图2：刀具Ｚ向偏置值的计算图示　　设M实测-M理论=

7、2AO1=δ，则AO1=δ/2，且四边形O1O2CE为平行四边形，则ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF为等腰三角形，则EF=2EB=2AO2。AO2=AO1×tan(∠AO1O2)=tan15°×δ/2　　刀具Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ　　3．利用G92螺纹加工指令配合M98、M99子程序进行加工　　编程原理：根据梯形螺纹牙底宽度及梯牙刀刀头宽度采用交错切削法进行加工。如上例螺距为6的梯形螺纹牙底宽度为1.928，若采用刀头宽度为1.4的梯形刀进行加工，可采用下面的加工程序