在數控車床上加工圓弧表面或非圓曲線表面的異形螺紋

在全國及省市級數控技能大賽的數控車比賽中，經常會出現在圓弧表面或非圓曲線表面加工異形螺紋的考點。如下實例所示，其編程與加工難點有兩處，其一為擬合圓弧表面的螺旋槽，其二為該螺旋槽的分層切削。

例：加工如圖1所示，圓弧表面螺旋槽，其螺旋槽的牙型為標準的三角形牙型，螺距為2mm，槽深為1.3mm（直徑量為2.6mm），試編寫其SIEMENS系統數控車加工程序。

一、擬合圓弧表面的螺旋槽

擬合圓弧表面的螺旋槽時，首先確定圓弧線的方程式，其方程式為“X2+Z2=302”。其次將圓弧線進行分段，其分段數量根據加工的精度要求確定，本例中根據螺旋線的螺距值進行分段。最后，對于每個分段內的圓弧線，采用G33指令來進行擬合。在擬合圓弧表面的過程中采用以下參數進行計算，其加工程序見子程序。

R1 方程中的Z坐標，起點Z=16；

R2 方程中的X坐標R2=SQRT（900－R1＊R1）－10，起點值為15.377；

R3 工件坐標系中的Z坐標，R3=R1－15；

R4 工件坐標系中的X坐標，R4=R2＊2；

L439； （擬合螺旋線子程序）

G01 X30.75 Z1；

R1=14.0；

MA2：R2=SQRT（900－R1＊R1）－10；（跳轉目標位）

R3=R1－15；

R4=R2＊2；

G33 X=R4 Z=R3 K2；

R1=R1－2；(條件運算及坐標計算)

IF R1>=－16 GOTOB MA2；（有條件跳轉）

G00 X44；

Z2

RET；

二、螺旋槽的分層切削

螺旋槽的分層切削時，每次X向切深為0.2mm，總切深為2.6mm。采用坐標平移指令進行編程，編程時以R5作為坐標平移參數，其加工程序見主程序。

1.坐標平移指令

TRANS X Z ； （802D中的平移指令格式）

ATRANS X Z ；（802D中的附加平移指令格式）

TRANS；（取消坐標平移）

X Z為X、Z坐標軸的偏置（平移）量，其中X為直徑量；

TRANS指令后如果沒有軸移動參數，該指令表示取消該坐標平移功能，保留原工件坐標系。

例：TRANS X10 Z0；（X直徑方向坐標平移10mm）

TRANS；

2.加工主程序

AA439.MPF

G90 G95 G40 G71；

T1D1； （換螺紋車刀）

M03 S600 M08；

G00 X44 Z2；

R5=－0.2；

MA1: TRANS X=R5 Z0；（X坐標平移）

L439；

TRANS； （取消坐標平稱）

R5=R5－0.2；（平移量每次減小0.2mm）

IF R5>=－2.6 GOTOB MA1：（2.6為直徑方向的總切深)

G00 X100 Z100；

M30；

采用以上方法加工圓弧表面或非圓曲線表面的異形螺紋時，該異形螺紋的牙型為標準的牙型，使用的刀具為標準的螺紋車刀，在編程過程中只涉及圓弧或非圓曲線的擬合和深度方向的分層切削。如果牙型為非標準的牙型，則需采用擬合牙型的方法進行編程與加工，此處不再贅述。

（作者單位：江蘇省常州技師學院）