簡述運用宏程序高速加工大螺距梯形螺紋的應用

黃廣和

一、引言

"梯形螺紋"是螺紋的一種，它的特點是牙型為等腰梯形，牙型角為30°，工藝性好，牙根強度高，對中性好，它比其他的螺紋更耐磨，被廣泛應用于各種傳動和大尺寸機件的緊固，如飛機螺旋槳、液壓機立柱等。如何在數(shù)控車床上高效、高質(zhì)量地加工出合格梯形螺紋成為急待解決的難題。其實，只要工藝分析合理，使用的加工指令得當，完全可以在數(shù)控車床上加工出合格的梯形螺紋。

二、梯形螺紋加工與編程

1.工藝分析

梯形螺紋加工不同與常見的60°三角螺紋加工，常見的三角螺紋加工常采用直進法，利用螺紋加工G指令就能加工合格螺紋，而大螺距梯形螺紋的特點是螺距導程大，螺紋深度深，如果采用直進法加工梯形螺紋，那么刀具在三面同時受力的情況下就會容易產(chǎn)生“扎刀”等現(xiàn)象，因此，我們的加工方案是在X軸深度方向采用分層，在Z軸同層方向采用錯位的加工方法加工。

在車削大螺距的梯形螺紋時，“深度分層、同層錯位法”不是一次性就把梯形螺紋槽切削出來，而是把牙槽分成若干層，每層又分為若干刀次。這樣就把大螺距梯形螺紋轉(zhuǎn)化成若干個較淺的梯形螺紋來進行切削，背吃刀量很小，較大地降低車削難度（如圖2）。從而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況有所改善，因此能加工出較高質(zhì)量的梯形螺紋。

2.數(shù)學處理

根據(jù)圖4所示，根據(jù)制圖有關(guān)規(guī)定查知右旋梯形螺紋，計算各部尺寸為：大經(jīng)D（#1）=80mm，螺距P（#2）=10mm，牙頂間隙系數(shù)a=0.5mm，牙高h（#10）=0.5P+a=5.5mm，小經(jīng)d=D-2h=79mm，中經(jīng)最大值d1=75mm，中經(jīng)最小值d1=73.91mm，牙槽底最小寬度#21=0.366P-0.536a=2.392，牙槽頂最大寬度#6=P-0.366P=6.34。

3.宏程序編程

宏程序編程也叫尺寸參數(shù)化驅(qū)動編制，它通過對零件中的尺寸賦予一個變量，則數(shù)控系統(tǒng)將對其余參數(shù)進行計算，并對下一次走刀定位與方向進行判斷，從而完成大螺距的螺紋加工。

4.注意與說明

①工件原點設置在右端面軸線中心上。

②刀具能切削的深度要大于螺紋的牙高#10，刀具刀尖的寬度#4要小于螺紋槽底的寬度#21。

③加工完畢進行在線測量，并修改宏變量保證工作在公差范圍內(nèi)。

④如加工不同尺寸的梯形螺紋，只需要將#1螺紋大經(jīng)，#2螺紋螺距，#21螺紋深度修改即可。

三、結(jié)論

在實際的加工操作中，只要能熟練運用宏程序編程，能更有效、更精確的加工出合格的螺紋。特別是對于大螺距的螺紋加工或非標準螺紋加工，沒有標準統(tǒng)一的螺紋刀具，運用宏程序編程將更能突現(xiàn)出它的優(yōu)點。