淺談宏程序在數控銑螺紋中的運用

薛龍

【摘 要】本文主要闡述采用宏程序編程的技術特點，以及如何在數控銑床中運用宏指令進行內螺紋的加工，以單刃螺紋銑刀銑削內螺紋為例進行舉例說明。

【關鍵詞】宏程序編程特點；螺紋參數計算；數控編程

0 前言

隨著現代制造技術的發展和數控機床的日益普及，數控加工在我國得到廣泛應用，其中相當比例的數控銑床應用于模具行業。由于模具加工的特殊性，運用CAD/CAM軟件較多，其實用戶也可以運用一些宏程序來進行零件的加工，從而簡化編程提高加工效率。

1 宏程序編程的技術特點

盡管使用各種CAD/CAM軟件來編制數控加工程序已經成為潮流，但是手工編程還是基礎，各種“疑難雜癥”的解決往往還要利用手工編程；且手工編程還可以使用變量編程，即宏程序的的運用。其最大特點就是將有規律的形狀或尺寸用最短的程序段表示出來，具有極好的易讀性和易修改性，編寫出的程序非常簡潔，邏輯嚴密，通用性極強，而且機床在執行此類程序時，較執行CAD/CAM軟件生成的程序更加快捷，反應更迅速。

2 單刃螺紋銑刀銑削內螺紋

傳統的螺紋加工方法主要采用螺紋車刀車削螺紋或采用絲錐、板牙手工螺紋。隨著數控加工技術的發展，尤其是三軸聯動數控加工系統的出現，使螺紋的加工有了更好的方法——銑螺紋。

利用螺紋銑刀銑削螺紋，由于螺紋銑刀本身并不帶有導程，不要求主軸轉速和Z向進給速度同步，完全只是依靠數控系統的G02/G03螺旋插補功能來實現三軸聯動，從運動分析分析可知，銑削螺紋時只要每圈進給距離固定不變（螺距），而且每次都從一個固定的高度開始下刀，那么加工出來的螺紋都會在相同的位置，不會發生亂牙現象。

如圖1所示：加工右旋內螺紋，螺紋的公稱尺寸M32，螺距P=1.5，螺紋深度為20，單刃螺紋銑刀回轉半徑r=13.5。

假設螺紋底孔已經加工好，其螺紋底徑為32-1.3P=30.05，螺紋單邊加工余量為0.65P=0.65×1.5=0.975，根據刀具和機床剛性可分多次進行加工，在這分三次進行，余量依次分配0.675、0.2、0.1，即（15.7、15.9、16）。

為了確保螺紋的深度20，通過計算可知：14×1.5-20=1，應考慮到每次都在初始面以上的高度開始加工螺紋，所以螺紋的起始點可以為1+NP（P為螺距，N取整數，一般為1～2）螺紋的起始高度不同，那么加工螺紋的螺旋插補次數也不一樣，在這選14次，那么起始值就為1。這樣就能保證經過14個循環后，螺紋深度正好是20。

3 宏程序的編程

主程序 注釋說明

O0001

G90G54G21G40G17

M03S2000

G00X0Y0Z20.

#1=1 螺紋加工Z向起始值

#2=-20 螺紋加工Z向終止值

#3=13.5 螺紋銑刀半徑

#4=15.7 螺紋頂徑一次為（15.7、15.9、16）

#5=1.5 螺距P

G01Z#1 F200 螺紋起始加工高度

#6=#4-#3 螺紋加工時刀具中心的理論回轉半徑

G01 X#6 X軸移至螺紋起始點

N100 #1=#1-#5 Z方向每次遞減#5（一個螺距）

G02 I-#6 Z#1 F500 G02順時針螺旋加工至下一層

IF（#1GE#2） GOTO 100 當Z#1≧Z#2時，返回到N100程序段

G01X（#6-3） 向螺紋孔中心回退3mm

G00Z30.0 快速回退至安全距離

M05

M30

4 結束語

數控銑床上采用宏程序進行螺紋銑削加工與傳統螺紋加工方式相比，在加工精度，加工效率及程序編寫上有極大的優勢，且加工時不受螺紋結構和螺紋旋向的限制，一把螺紋銑刀可加工多種不同旋向的內外螺紋，所以學會運用宏程序編程還是很有必要的，能使編程人員從繁瑣的、大量重復性的編程工作中解脫出來，有種一勞永逸的效果。

[責任編輯：程龍]

【摘 要】本文主要闡述采用宏程序編程的技術特點，以及如何在數控銑床中運用宏指令進行內螺紋的加工，以單刃螺紋銑刀銑削內螺紋為例進行舉例說明。

【關鍵詞】宏程序編程特點；螺紋參數計算；數控編程

0 前言

隨著現代制造技術的發展和數控機床的日益普及，數控加工在我國得到廣泛應用，其中相當比例的數控銑床應用于模具行業。由于模具加工的特殊性，運用CAD/CAM軟件較多，其實用戶也可以運用一些宏程序來進行零件的加工，從而簡化編程提高加工效率。

1 宏程序編程的技術特點

盡管使用各種CAD/CAM軟件來編制數控加工程序已經成為潮流，但是手工編程還是基礎，各種“疑難雜癥”的解決往往還要利用手工編程；且手工編程還可以使用變量編程，即宏程序的的運用。其最大特點就是將有規律的形狀或尺寸用最短的程序段表示出來，具有極好的易讀性和易修改性，編寫出的程序非常簡潔，邏輯嚴密，通用性極強，而且機床在執行此類程序時，較執行CAD/CAM軟件生成的程序更加快捷，反應更迅速。

2 單刃螺紋銑刀銑削內螺紋

傳統的螺紋加工方法主要采用螺紋車刀車削螺紋或采用絲錐、板牙手工螺紋。隨著數控加工技術的發展，尤其是三軸聯動數控加工系統的出現，使螺紋的加工有了更好的方法——銑螺紋。

利用螺紋銑刀銑削螺紋，由于螺紋銑刀本身并不帶有導程，不要求主軸轉速和Z向進給速度同步，完全只是依靠數控系統的G02/G03螺旋插補功能來實現三軸聯動，從運動分析分析可知，銑削螺紋時只要每圈進給距離固定不變（螺距），而且每次都從一個固定的高度開始下刀，那么加工出來的螺紋都會在相同的位置，不會發生亂牙現象。

如圖1所示：加工右旋內螺紋，螺紋的公稱尺寸M32，螺距P=1.5，螺紋深度為20，單刃螺紋銑刀回轉半徑r=13.5。

假設螺紋底孔已經加工好，其螺紋底徑為32-1.3P=30.05，螺紋單邊加工余量為0.65P=0.65×1.5=0.975，根據刀具和機床剛性可分多次進行加工，在這分三次進行，余量依次分配0.675、0.2、0.1，即（15.7、15.9、16）。

為了確保螺紋的深度20，通過計算可知：14×1.5-20=1，應考慮到每次都在初始面以上的高度開始加工螺紋，所以螺紋的起始點可以為1+NP（P為螺距，N取整數，一般為1～2）螺紋的起始高度不同，那么加工螺紋的螺旋插補次數也不一樣，在這選14次，那么起始值就為1。這樣就能保證經過14個循環后，螺紋深度正好是20。

3 宏程序的編程

主程序 注釋說明

O0001

G90G54G21G40G17

M03S2000

G00X0Y0Z20.

#1=1 螺紋加工Z向起始值

#2=-20 螺紋加工Z向終止值

#3=13.5 螺紋銑刀半徑

#4=15.7 螺紋頂徑一次為（15.7、15.9、16）

#5=1.5 螺距P

G01Z#1 F200 螺紋起始加工高度

#6=#4-#3 螺紋加工時刀具中心的理論回轉半徑

G01 X#6 X軸移至螺紋起始點

N100 #1=#1-#5 Z方向每次遞減#5（一個螺距）

G02 I-#6 Z#1 F500 G02順時針螺旋加工至下一層

IF（#1GE#2） GOTO 100 當Z#1≧Z#2時，返回到N100程序段

G01X（#6-3） 向螺紋孔中心回退3mm

G00Z30.0 快速回退至安全距離

M05

M30

4 結束語

數控銑床上采用宏程序進行螺紋銑削加工與傳統螺紋加工方式相比，在加工精度，加工效率及程序編寫上有極大的優勢，且加工時不受螺紋結構和螺紋旋向的限制，一把螺紋銑刀可加工多種不同旋向的內外螺紋，所以學會運用宏程序編程還是很有必要的，能使編程人員從繁瑣的、大量重復性的編程工作中解脫出來，有種一勞永逸的效果。

[責任編輯：程龍]

【摘 要】本文主要闡述采用宏程序編程的技術特點，以及如何在數控銑床中運用宏指令進行內螺紋的加工，以單刃螺紋銑刀銑削內螺紋為例進行舉例說明。

【關鍵詞】宏程序編程特點；螺紋參數計算；數控編程

0 前言

隨著現代制造技術的發展和數控機床的日益普及，數控加工在我國得到廣泛應用，其中相當比例的數控銑床應用于模具行業。由于模具加工的特殊性，運用CAD/CAM軟件較多，其實用戶也可以運用一些宏程序來進行零件的加工，從而簡化編程提高加工效率。

1 宏程序編程的技術特點

盡管使用各種CAD/CAM軟件來編制數控加工程序已經成為潮流，但是手工編程還是基礎，各種“疑難雜癥”的解決往往還要利用手工編程；且手工編程還可以使用變量編程，即宏程序的的運用。其最大特點就是將有規律的形狀或尺寸用最短的程序段表示出來，具有極好的易讀性和易修改性，編寫出的程序非常簡潔，邏輯嚴密，通用性極強，而且機床在執行此類程序時，較執行CAD/CAM軟件生成的程序更加快捷，反應更迅速。

2 單刃螺紋銑刀銑削內螺紋

傳統的螺紋加工方法主要采用螺紋車刀車削螺紋或采用絲錐、板牙手工螺紋。隨著數控加工技術的發展，尤其是三軸聯動數控加工系統的出現，使螺紋的加工有了更好的方法——銑螺紋。

利用螺紋銑刀銑削螺紋，由于螺紋銑刀本身并不帶有導程，不要求主軸轉速和Z向進給速度同步，完全只是依靠數控系統的G02/G03螺旋插補功能來實現三軸聯動，從運動分析分析可知，銑削螺紋時只要每圈進給距離固定不變（螺距），而且每次都從一個固定的高度開始下刀，那么加工出來的螺紋都會在相同的位置，不會發生亂牙現象。

如圖1所示：加工右旋內螺紋，螺紋的公稱尺寸M32，螺距P=1.5，螺紋深度為20，單刃螺紋銑刀回轉半徑r=13.5。

假設螺紋底孔已經加工好，其螺紋底徑為32-1.3P=30.05，螺紋單邊加工余量為0.65P=0.65×1.5=0.975，根據刀具和機床剛性可分多次進行加工，在這分三次進行，余量依次分配0.675、0.2、0.1，即（15.7、15.9、16）。

為了確保螺紋的深度20，通過計算可知：14×1.5-20=1，應考慮到每次都在初始面以上的高度開始加工螺紋，所以螺紋的起始點可以為1+NP（P為螺距，N取整數，一般為1～2）螺紋的起始高度不同，那么加工螺紋的螺旋插補次數也不一樣，在這選14次，那么起始值就為1。這樣就能保證經過14個循環后，螺紋深度正好是20。

3 宏程序的編程

主程序 注釋說明

O0001

G90G54G21G40G17

M03S2000

G00X0Y0Z20.

#1=1 螺紋加工Z向起始值

#2=-20 螺紋加工Z向終止值

#3=13.5 螺紋銑刀半徑

#4=15.7 螺紋頂徑一次為（15.7、15.9、16）

#5=1.5 螺距P

G01Z#1 F200 螺紋起始加工高度

#6=#4-#3 螺紋加工時刀具中心的理論回轉半徑

G01 X#6 X軸移至螺紋起始點

N100 #1=#1-#5 Z方向每次遞減#5（一個螺距）

G02 I-#6 Z#1 F500 G02順時針螺旋加工至下一層

IF（#1GE#2） GOTO 100 當Z#1≧Z#2時，返回到N100程序段

G01X（#6-3） 向螺紋孔中心回退3mm

G00Z30.0 快速回退至安全距離

M05

M30

4 結束語

數控銑床上采用宏程序進行螺紋銑削加工與傳統螺紋加工方式相比，在加工精度，加工效率及程序編寫上有極大的優勢，且加工時不受螺紋結構和螺紋旋向的限制，一把螺紋銑刀可加工多種不同旋向的內外螺紋，所以學會運用宏程序編程還是很有必要的，能使編程人員從繁瑣的、大量重復性的編程工作中解脫出來，有種一勞永逸的效果。

[責任編輯：程龍]