宏程序在梯形螺紋中的應(yīng)用

齊敬雷

【摘 要】 分析車(chē)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(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控車(chē)床對(duì)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(chē)床上用成型刀低速車(chē)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(chē)床的高效率及穩(wěn)定的高精度彌補(bǔ)了普通車(chē)床的不足。

1 普通車(chē)床車(chē)削梯形螺紋方法

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

直進(jìn)法：直進(jìn)法也叫成形法，如圖1a）所示。刀具三個(gè)切削刃同時(shí)參加切削，振動(dòng)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(jìn)法：又稱(chēng)單面切削法，如圖1b）所示。螺紋車(chē)刀沿牙型角方向斜向間歇進(jìn)給至牙深處，采用此種方法梯形螺紋車(chē)刀始終只有一個(gè)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(chē)螺紋時(shí)，由于是車(chē)刀兩個(gè)主切削刃中的一個(gè)在進(jìn)行單面切削，避免了三刃同時(shí)切削，不容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。車(chē)槽法分車(chē)直槽法和車(chē)階梯槽法：車(chē)直槽法，如圖1d）所示。車(chē)削較大螺距的梯形螺紋時(shí)，刀具因其刀頭狹長(zhǎng)，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(chē)直槽法的弊端，可以采用車(chē)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(chē)刀修整至所規(guī)定的尺寸。

2 數(shù)控車(chē)床車(chē)削梯形螺紋方法

數(shù)控車(chē)床的加工方法實(shí)際就是把普通車(chē)床的加工方法借鑒過(guò)來(lái)，實(shí)現(xiàn)車(chē)削加工。FANUC-0i數(shù)控車(chē)床上可通過(guò)G76指令編程加工來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)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(chē)削成型。

數(shù)控車(chē)床車(chē)削梯形螺紋采用“分層法”比較合適，“分層法”車(chē)削梯形螺紋實(shí)際上是直進(jìn)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?chē)削的方法，程序簡(jiǎn)短，容易操作。

3 宏程序編程車(chē)削梯形螺紋

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

3.1 斜進(jìn)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(hào)刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀點(diǎn)）

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(shí)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(hào)刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀點(diǎn)）

N30 #1=3.5； （總切削深度賦值）

N40 #2=#1*TAN[15]；（#2是當(dāng)X方向進(jìn)刀時(shí)Z方向的移動(dòng)量）

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

N60 G0 Z[10+#2]； （快速走到右邊加工起刀點(diǎn)）

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(diǎn)）

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\(yùn)用宏程序，實(shí)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(bǔ)問(wèn)題

在實(shí)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(wú)法正確控制螺紋中徑等各項(xiàng)尺寸，精加工可以通過(guò)Z值的偏置來(lái)解決問(wèn)題，需要精確計(jì)Z值。Z=tan15ox（M-m）；

Z：精加工時(shí)Z向的偏置值；M：三針測(cè)量出的中徑尺寸的實(shí)際值；m：通過(guò)計(jì)算的中徑尺寸的理論值。endprint

【摘 要】 分析車(chē)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(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控車(chē)床對(duì)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(chē)床上用成型刀低速車(chē)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(chē)床的高效率及穩(wěn)定的高精度彌補(bǔ)了普通車(chē)床的不足。

1 普通車(chē)床車(chē)削梯形螺紋方法

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

直進(jìn)法：直進(jìn)法也叫成形法，如圖1a）所示。刀具三個(gè)切削刃同時(shí)參加切削，振動(dòng)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(jìn)法：又稱(chēng)單面切削法，如圖1b）所示。螺紋車(chē)刀沿牙型角方向斜向間歇進(jìn)給至牙深處，采用此種方法梯形螺紋車(chē)刀始終只有一個(gè)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(chē)螺紋時(shí)，由于是車(chē)刀兩個(gè)主切削刃中的一個(gè)在進(jìn)行單面切削，避免了三刃同時(shí)切削，不容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。車(chē)槽法分車(chē)直槽法和車(chē)階梯槽法：車(chē)直槽法，如圖1d）所示。車(chē)削較大螺距的梯形螺紋時(shí)，刀具因其刀頭狹長(zhǎng)，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(chē)直槽法的弊端，可以采用車(chē)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(chē)刀修整至所規(guī)定的尺寸。

2 數(shù)控車(chē)床車(chē)削梯形螺紋方法

數(shù)控車(chē)床的加工方法實(shí)際就是把普通車(chē)床的加工方法借鑒過(guò)來(lái)，實(shí)現(xiàn)車(chē)削加工。FANUC-0i數(shù)控車(chē)床上可通過(guò)G76指令編程加工來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)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(chē)削成型。

數(shù)控車(chē)床車(chē)削梯形螺紋采用“分層法”比較合適，“分層法”車(chē)削梯形螺紋實(shí)際上是直進(jìn)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?，每一層的切削都采用左右交替車(chē)削的方法，程序簡(jiǎn)短，容易操作。

3 宏程序編程車(chē)削梯形螺紋

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

3.1 斜進(jìn)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(hào)刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀點(diǎn)）

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(shí)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(hào)刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀點(diǎn)）

N30 #1=3.5； （總切削深度賦值）

N40 #2=#1*TAN[15]；（#2是當(dāng)X方向進(jìn)刀時(shí)Z方向的移動(dòng)量）

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

N60 G0 Z[10+#2]； （快速走到右邊加工起刀點(diǎn)）

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(diǎn)）

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\(yùn)用宏程序，實(shí)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(bǔ)問(wèn)題

在實(shí)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(wú)法正確控制螺紋中徑等各項(xiàng)尺寸，精加工可以通過(guò)Z值的偏置來(lái)解決問(wèn)題，需要精確計(jì)Z值。Z=tan15ox（M-m）；

Z：精加工時(shí)Z向的偏置值；M：三針測(cè)量出的中徑尺寸的實(shí)際值；m：通過(guò)計(jì)算的中徑尺寸的理論值。endprint

【摘 要】 分析車(chē)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(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控車(chē)床對(duì)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(chē)床上用成型刀低速車(chē)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(chē)床的高效率及穩(wěn)定的高精度彌補(bǔ)了普通車(chē)床的不足。

1 普通車(chē)床車(chē)削梯形螺紋方法

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

直進(jìn)法：直進(jìn)法也叫成形法，如圖1a）所示。刀具三個(gè)切削刃同時(shí)參加切削，振動(dòng)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(jìn)法：又稱(chēng)單面切削法，如圖1b）所示。螺紋車(chē)刀沿牙型角方向斜向間歇進(jìn)給至牙深處，采用此種方法梯形螺紋車(chē)刀始終只有一個(gè)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(chē)螺紋時(shí)，由于是車(chē)刀兩個(gè)主切削刃中的一個(gè)在進(jìn)行單面切削，避免了三刃同時(shí)切削，不容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。車(chē)槽法分車(chē)直槽法和車(chē)階梯槽法：車(chē)直槽法，如圖1d）所示。車(chē)削較大螺距的梯形螺紋時(shí)，刀具因其刀頭狹長(zhǎng)，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(chē)直槽法的弊端，可以采用車(chē)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(chē)刀修整至所規(guī)定的尺寸。

2 數(shù)控車(chē)床車(chē)削梯形螺紋方法

數(shù)控車(chē)床的加工方法實(shí)際就是把普通車(chē)床的加工方法借鑒過(guò)來(lái)，實(shí)現(xiàn)車(chē)削加工。FANUC-0i數(shù)控車(chē)床上可通過(guò)G76指令編程加工來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)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(chē)削成型。

數(shù)控車(chē)床車(chē)削梯形螺紋采用“分層法”比較合適，“分層法”車(chē)削梯形螺紋實(shí)際上是直進(jìn)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?，每一層的切削都采用左右交替車(chē)削的方法，程序簡(jiǎn)短，容易操作。

3 宏程序編程車(chē)削梯形螺紋

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

3.1 斜進(jìn)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(hào)刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀點(diǎn)）

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(shí)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(hào)刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀點(diǎn)）

N30 #1=3.5； （總切削深度賦值）

N40 #2=#1*TAN[15]；（#2是當(dāng)X方向進(jìn)刀時(shí)Z方向的移動(dòng)量）

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

N60 G0 Z[10+#2]； （快速走到右邊加工起刀點(diǎn)）

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(diǎn)）

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\(yùn)用宏程序，實(shí)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(bǔ)問(wèn)題

在實(shí)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(wú)法正確控制螺紋中徑等各項(xiàng)尺寸，精加工可以通過(guò)Z值的偏置來(lái)解決問(wèn)題，需要精確計(jì)Z值。Z=tan15ox（M-m）；

Z：精加工時(shí)Z向的偏置值；M：三針測(cè)量出的中徑尺寸的實(shí)際值；m：通過(guò)計(jì)算的中徑尺寸的理論值。endprint