運(yùn)用宏程序在圓弧面上車(chē)削圓弧螺紋

曾祥菹（河源市高級(jí)技工學(xué)校，廣東河源517000）

運(yùn)用宏程序在圓弧面上車(chē)削圓弧螺紋

曾祥菹
（河源市高級(jí)技工學(xué)校，廣東河源517000）

在圓弧面上加工圓弧螺紋是數(shù)控車(chē)床編程與加工的兩大難點(diǎn)，一是擬合圓弧表面的螺旋槽，二是該螺旋槽的斜進(jìn)切削。以FANUC 0i系統(tǒng)為例，運(yùn)用宏程序中的變量運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和條件轉(zhuǎn)移，加工圓弧面上的圓弧螺紋，為數(shù)控技能比賽、生產(chǎn)加工解決此類(lèi)問(wèn)題提供參考。

圓弧面；宏程序；數(shù)控車(chē)削；圓弧螺紋

0　引言

近幾年來(lái)在全國(guó)及省級(jí)數(shù)控技能大賽的數(shù)控車(chē)比賽中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在圓弧表面上加工圓弧螺紋的考點(diǎn)。以2012年廣東省數(shù)控技能大賽數(shù)控車(chē)工教師/職工組一試題為例（如圖1零件圖所示），由于其不能用CAXA自動(dòng)編程，令眾多選手無(wú)從下手，對(duì)于此類(lèi)圓弧面上加工圓弧螺紋的零件必須應(yīng)用宏程序編程，才能提高加工的精度和效率。

1　圓弧螺紋的加工工藝分析

1.1圖樣分析

現(xiàn)以圖2為例分析圓弧螺紋，外圓弧面上的圓弧半徑R50mm，最大直徑是?35mm，圓弧螺紋的圓弧半徑R3mm，導(dǎo)程是6mm，材料是#45鋼。

圖1　零件圖

圖2　圓弧面上的圓弧螺紋

根據(jù)圖2分析可知，加工圓弧面上的圓弧牙形螺紋時(shí)，刀具的移動(dòng)既要沿著零件表面半徑R50圓弧運(yùn)動(dòng)，又要沿著牙形半徑R3圓弧進(jìn)行車(chē)削螺紋[1]。

1.2刀具選擇

一般情況下，不直接使用R3的成型車(chē)刀加工，因?yàn)榍邢髁Ρ容^大，而且螺距大，在加工時(shí)刀具后很容易干涉，從而導(dǎo)致刀具損壞，同時(shí)也很難保證零件的技術(shù)要求[2]。

對(duì)于R3的圓弧螺紋，本文選用R1.5mm外圓弧車(chē)刀，如圖3所示。運(yùn)用宏程序編程的方式，完成R3圓弧的逼近擬合，通過(guò)圓弧切削（如圖4所示）減小切削力，保證快速、高質(zhì)、高效地加工出圓弧螺紋。

圖3　外圓弧車(chē)刀

1.3加工方式

由于圓弧螺紋的牙型寬度和螺距較大，車(chē)削圓弧螺紋時(shí)切削余量和切削抗力均比較大，為了盡量避免車(chē)削熱和車(chē)削阻力給加工帶來(lái)誤差，以及切削過(guò)程中刀具刃口損傷，因此采用低速車(chē)削方式[3]。

車(chē)削圓弧螺紋時(shí)，切削力不能太大，因此不能僅僅簡(jiǎn)單使用螺紋切削指令G92來(lái)進(jìn)行直接加工，更不能直接使用螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G76來(lái)加工[3]。本文運(yùn)用宏程序編程，通過(guò)改變刀具起刀點(diǎn)的位置從圓弧槽左側(cè)沿著R3圓弧往右側(cè)偏移切削來(lái)完成整個(gè)圓弧槽的切削加工。即是刀具在X向和Z向沿著R3圓弧同時(shí)移動(dòng)，來(lái)確保圓弧螺紋的牙型，如圖4、圖5所示。此方法刀具只有單側(cè)切削受力，可減小切削力，能順利排屑。

圖4　圓弧槽切削示意圖

圖5　圓弧螺紋切削示意圖

2　編制加工程序

為了編程及加工方便，以圓弧角度為自變量采用極坐標(biāo)的編程方式按刀尖圓弧中心點(diǎn)軌跡編制數(shù)控程序。

刀位點(diǎn)：R1.5圓弧刀的圓心；

起點(diǎn)坐標(biāo)：（X30.75 Z4）；

終點(diǎn)坐標(biāo)：（X30.75 Z-37）。

程序編制如表1所示。

表1　加工程序

3　結(jié)語(yǔ)

本文運(yùn)用宏程序編程在圓弧面上加工圓弧螺紋的方法。利用所編制的程序在FANUC 0i TD系統(tǒng)的HTC2050n數(shù)控車(chē)床上，進(jìn)行圓弧面上加工圓弧螺紋操作，取得良好的加工效果。在實(shí)際生產(chǎn)中，宏程序編程在許多加工程序中都得到了廣泛應(yīng)用，特別是為復(fù)雜零件加工提供了一個(gè)很好的手工編程方法，拓展了數(shù)控機(jī)床的加工范圍，提高了零件的加工精度與加工效率。

［1］劉錦武，王思忠.宏程序在異形螺紋數(shù)控車(chē)削中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2012（6）：61-62.

［2］高曉東.宏程序編程在異形螺紋加工中的應(yīng)用［J］.制造業(yè)自動(dòng)化，2012（19）：62-63.

［3］夏靜文，穆麗沙.數(shù)控車(chē)床上圓弧螺紋的宏程序編程與加工［J］.機(jī)械工程與自動(dòng)化，2012（03）：68-70.

(編輯：王智圣)

Application of Macro Program in Turning Arc Thread on Curved Surface

ZENG Xiang-zu
（Heyuan Senior Technical School，Heyuan517000，China）

Processing arc threads on curved surface are difficulty of programming and processing of CNC lathe，there are two difficult points，first is spiral groove fitting arc surface，second is oblique cutting the spiral groove.In this paper，the FANUC 0Isystem as an example，using themacro variables in operation，logic operation and conditionsof the transfer to processing the arc thread on arc surface. Itprovidesa reference for thenumericalskillscompetition，production and processing to solve thiskind ofproblem.

arc surface；macro programs；CNC turning；circular thread

TG51

A

1009－9492(2015)06－0160－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.06.047

2014－12－04

曾祥菹，男，1980年生，廣東河源人，大學(xué)本科，講師。研究領(lǐng)域：數(shù)控加工技術(shù)。已發(fā)表論文2篇。