數控車床加工變節距螺紋

在2010年第四屆全國數控競賽江蘇省南通地區選拔賽上，對數控車有變節距螺紋的加工，很多選手感到無從下手，就這道題目我們分步分析零件（圖1）。

首先分析工藝，用變節距螺紋加工，加工出的螺紋是牙槽等寬，牙頂逐漸變化的螺紋，不能滿足要求。換個角度來看，嘗試用兩個變節距螺紋疊加，第一個變節距螺紋的第一個導程為10，變化量1，第二個變節距螺紋的第一個導程為9，變化量1，兩個螺紋疊加以后得到了我們所要的螺紋。如圖2所示。

觀察疊加圖，發現最后一個牙的牙底留有殘余余量，增加螺紋槽寬度，在第一牙就會出現干涉而過切。分析加工過程發現，第二個螺旋槽始終是左側切削，這樣就可以通過逐漸改變螺紋的導程來去除殘余余量。

然后程序編制，考慮到螺紋加工時的空刀導入量，因此螺紋縱向起始點定在距離端面9處，螺紋導程為9，變化量1（保證螺紋第一牙導程為10）。

梯形螺紋的螺紋深度較大，考慮使用分層左右借刀切削，設當前分層直徑尺寸為d，則

單側借刀量=TAN15*（70-d）/2

接下來對首道變節距螺紋進行編程：

第一個變節距螺紋槽宏程序：

#1=70(螺紋切削直徑)

#2=0.2（首切深度增量）

N5 IF [#1 LT62] GOTO 10 (到達深度以后跳轉到精加工)

G00 X[#1]

Z[9+ TAN[15]*[70- #1]/2] (左側借刀)

G34 Z-45 F9 K1（變節距螺紋加工）

G00 X72

Z9

G00 X[#1]

Z[9- TAN[15]*[70- #1]/2]（右側借刀）

G34 Z-45 F9 K1 （變節距螺紋加工）

G00 X72

Z9

#1=#1-#2（螺紋切削直徑變化）

IF[ #1 GT 67]GOTO 5 （螺紋切削直徑到67每次進刀量變化）

#2=0.15

IF [#1 GT 65]GOTO 5 （螺紋切削直徑到65每次進刀量變化）

#2=0.1

IF [#1 GT 63]GOTO 5 （螺紋切削直徑到63每次進刀量變化）

#2=0.05

IF [#1 GT 62]GOTO 5

N10 G00 X62

Z9.01 （左側0.01毫米余量精加工）

G34 Z-45 F9 K1

G00 X72

Z9

G00 X62

Z8.99 （右側0.01毫米余量精加工）

G34 Z-45F9K1

G00 X72

螺紋的二次加工宏程序如下：

#1=0(每次左側趕刀量)

N5G00 X62

Z[9-#1]（變節距螺紋縱向起刀點）

G34Z-45F[9-#1]K1（變節距螺紋左側趕刀，螺紋起始導程是變化的）

G00 X72

Z9

#1=#1+0.05 （側向趕刀量）

IF [#1 LE 1] GOTO 5（條件跳轉，側向趕刀總量）

（作者單位：江蘇省通州職業教育中心校）