数控车削梯形螺纹的宏程序编程与探讨

数控车削梯形螺纹的宏程序编程与探讨数控车削梯形螺纹的宏程序编程与探讨摘要:从编程加工方面探讨了数控车削梯形螺纹，介绍梯形螺纹加工注意事项，参数计算，检验梯形螺纹。列出在数控车床上利用宏程序加工梯形螺纹的程序，具有一定的通用和较高的实用价值。数控关键词:梯形螺纹;数控车床左中右加工;宏程序编程梯形螺纹应用较广，用于传动，用以传递准确的运动和动力，它具有中径配合定心和定心准确等特点。因此，梯形螺纹的工件被广泛地用在各种机床上，如机床丝杠等。由于梯形螺纹的结构特征，梯形螺纹的车削难度很大，特别是容易产生扎刀和断刀现象。加工梯形螺纹，不管是...

数控车削梯形螺纹的宏程序编程与探讨摘要:从编程加工方面探讨了数控车削梯形螺纹，介绍梯形螺纹加工注意事项，参数计算，检验梯形螺纹。列出在数控车床上利用宏程序加工梯形螺纹的程序，具有一定的通用和较高的实用价值。数控关键词:梯形螺纹;数控车床左中右加工;宏程序编程梯形螺纹应用较广，用于传动，用以传递准确的运动和动力，它具有中径配合定心和定心准确等特点。因此，梯形螺纹的工件被广泛地用在各种机床上，如机床丝杠等。由于梯形螺纹的结构特征，梯形螺纹的车削难度很大，特别是容易产生扎刀和断刀现象。加工梯形螺纹，不管是在生产实践中，还是在竞赛技能训练中，都是非常重要的，本文就如何加工梯形螺纹的特点和编程方法进行了探讨。 1 数控车床加工梯形螺纹方法的分析 (1)直进法粗车先用类似于切槽刀的车刀车出矩形螺纹槽，精车再用梯形螺纹精车刀车两侧。切槽刀本身就存在刀头强度差、排屑困难的缺陷;而且，由于在螺纹加工中螺纹升角的存在，加工过程中刀头有一头承压较大的受力作用，刀头强度就更差了，切削抗力大，引发震动，极易出现扎刀现象，导致刀头折短、工件弯曲。为避免扎刀，只能吃刀深度设置非常小，这样一来，进刀次数增多，而且，加工直槽后还要用梯形螺纹精车刀去除两侧余量，所以，加工效率极低。 (2)斜进法螺距不大的梯形螺纹，可以采用指令斜进法G76加工。用一把梯形螺纹车刀，分粗、精车车削。程序简单，但是吃刀深度也只能设置很小，加工至底部受力较大，容易产生噪音，底部易有毛刺产生。 (3)左右分层切削法此方法在横向进刀时，同时进行左右少量进刀(又称赶刀)，以避免三个切削刃同时参与切削。车削过程中，在每次往复行程后，除了作横向进刀外，同时车刀向左、右进给，这样重复数次行程，直至将螺纹车好，这样避免了车刀三面切削，切削抗力减小，常用于车削大螺距螺纹. 若梯形螺纹的螺距较大，可采用左中右的方法进行加工，即中间走一刀螺纹，再左右进给。本文详细介绍左中右进给的编程方法 2.车削梯形螺纹时应注意的问题笔者借助加工经验，并翻阅相关资料，做了些总结。 1)在数控车床上加工梯形螺纹时，一般采用低速切削，大约在200~400转/分。高转速不能保证螺纹的表面质量，容易达不到加工要求。 2)加工螺纹过程中，需要充分的切削液，全程浇注螺纹，提高刀具的实用寿命。 3)粗加工45 钢工件时，吃刀量选择范围在 0.2-0.5mm 。梯形螺纹大径可留有 0.1mm左右余量，然后进行精车。完后进行修整，将牙顶尖边去毛刺。 4)刀具的选择。有磨刀经验的宜选用高速钢刀，为了便于左右切削并留有精车余量，两侧切削刃之间的夹角应小于牙型角30?，取29?左右。刀头宽度应小于牙槽底宽 W,为了高效去除大部分切削余量，将刀头磨成圆弧型，以增加刀头强度，并将刀头部分的应力分散。 3. 梯形螺纹加工编程实例 45钢，外表面已经加工，硬质合金钢刀，采用左中右切削法(如图 1) 3.1 梯形螺纹的尺寸计算螺距 P = 6 mm 公称直径 d = 36 mm 中径 d = d - 0.5p= 33 mm 2 牙高 h = 0.5p+ a = 3.5mm 3c 小径 d = d - 2h = 29mm 33 牙顶间隙 a = 0.5mm (当螺距为 6mm时) c 牙顶宽 f = 0.366p = 2.196 mm 牙槽底宽 w= 0.366p- 0.536ac = 1.928 mm 3.2 用宏程序进行左中右切削加工系统为FANUC-oi 槽底宽度它是以同一切深层上，整个槽宽的左右起点位置随切深的变化为条件。程序如下: O0030 T0101 (调用梯形螺纹车刀) M3 S300 (主轴转速为300r/min) M08 (冷却液开) G0 X40 Z6 (快速定位到起刀点) #1=36 (螺纹公称直径) #2=0 (纵向右边切削初值) #3=- 1.876 (7*TAN30 纵向左边切削初值) #4=0.3 (每层横向切深 0.3mm) N10 IF [#1 LE 29] GOTO 20 (判断是否加工到牙底径) G0 Z6 (纵向中间加工定位) X[#1- #4] (横向控制切深) G32 Z-42 F6 (车螺纹) G0 X40 G0 Z[#2+6] (纵向右切削加工定位) X[#1- #4] (横向控制切深) G32 Z-42 F6 (车螺纹) G0 X40 Z[#3+6] (纵向左切削加工定位) X[#1- #4] (横向控制切深) G32 Z-42 F6 (车螺纹) G0 X40 Z [#2+6] (纵向右切削加工定位) #1=#1- #4 (横向重新定位) #2=#2- #4*TAN[15] (纵向右边切削位置随切深而变化的关系) #3=#3+#4*TAN[15] (纵向右边切削位置随切深而变化的关系) #4=0.2 IF[#1 GE 34] GOTO 10 (从 Φ36~Φ34 为一层,切深为 0.2mm) #4=0.15 IF[#1 GE 32] G0T0 10 (从 Φ34~Φ32 为一层,切深为 0.15mm) #4=0.1 IF[#1 GE 30] GOTO 10 (从 Φ32~Φ30 为一层,切深为 0.1mm) #4=0.05 IF[#1 GE 29] GOTO 10 (从 Φ30~Φ29 为一层,切深为 0.05mm) N20 G0 X100 Z100 M05 M08 M30 程序中#1、#2、#3、#4各变量，可根据梯形螺纹的具体尺寸、进刀深度及刀头宽度，合理赋值;左右牙槽侧面余量和精车次数及精车量，可根据加工中的螺纹中径尺寸和表面粗糙度等因素的实际情况，进行合理调整。 3.3 梯形螺纹的测量梯形螺纹的测量有综合测量、单针测量、三针测量，这里选三针测量中径，它是一种比较精密的测量方法。值得注意的是:量针直径如果太大，则量针的横截面与螺纹牙侧不相切，测量就不准确;如果量针直径太小，则量针陷入牙槽中，就无法测量;最佳的量针直径 d = 0.518p = 3.108 mm，取量针直径D Φ3.1mm 并使所测中径控制在公差范围内M= d+4.864d - 1.866p = 2D 33+ 4.864×3.1- 1.866× 6= 33.88 mm 4 结束语在数控车床中运用宏指令编程左中右切削梯形螺纹，有效地解决了梯形螺纹加工过程中易扎刀的问题，同时简化了编程和计算过程;在生产和竞赛中，能安全、高效、高品质的完成梯形螺纹加工;在教学中实施此方法，学生易懂、易掌握，提高了加工效率，降低了刀具消耗，从而减小了梯形螺纹加工课题的难度，是一种非常好用和值得推广的数控车床加工梯形螺纹的方法。 5、参考文献 [1] 王公安. 车工工艺学[M].第一版. 北京:中国劳动保障出版社, 2005. [2]顾力平.劳动与社会保障部教材数控机床编程与操作[M]. 北京:中国劳动出版社，2005. [3] 任国兴数控车床加工工艺与编程操作机械工业出版社 2010

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