數控車左右交替法加工大螺距梯形螺紋

螺紋加工目前常用的方法是以車削加工為主，但在實際生產中往往會受到條件的限制而無法正常完成加工任務。例如在KC6132小型數控車床上用成型梯形螺紋車刀加工Tr55×10長60mm的梯形螺紋。

一、梯形螺紋相關部分尺寸計算

大徑d=55mm

中徑d2=d-0.5P=55-0.5×10=50mm

小徑d3=d-2h3=55-2×5.5=44mm

牙高h3=0.5p+ac=0.5×10+0.5=5.5mm

螺紋長度為60mm

二、螺紋加工指令分析

KC6132小型數控車床本身車削剛性較差，在車削螺紋時極易出現悶車現象，因此，在選擇加工指令時尤為關鍵。在目前的FANUC系統數控車床中，常用的螺紋編程指令有G32、G92、G76三種加工方法。其中：G32是單一螺紋切削指令，G92螺紋切削固定循環采用直進式進刀方式，G76螺紋切削復式循環采用斜進式進刀方式，由于切削方法的不同，編程方法不同，造成切削力和加工誤差也不同。我們從操作使用上來仔細分析一下。

1.G32螺紋切削

使用該指令編程要完成一次切削至少需要4個程序段，用這種方法來加工大螺距的螺紋，程序過長，難以編輯，錯誤多并大大減少控制系統的存儲能力。

2.G92螺紋切削固定循環

在切削Tr55×10梯形螺紋時，G92的進刀方式是直進式切削圖1，三側刃同時工作，切削面積大，產生的切削力大，而且排削困難，因此在切削時，不但三切削刃容易磨損，而且極易出現悶車扎刀現象。

3.G76螺紋切削復式循環

該指令加工螺紋時的進刀方式是斜進式切削圖2，由于粗加工時刀具斜進式切削，始終保持二面同時工作從而減少切削力，切削較流暢不易出現悶車現象。但在精加工的時候，刀具還是和G92一樣采用的直進法，這樣又回到了三側刃口同時切削的情況，從而導致悶車扎刀現象。

綜合三種加工指令的特點，常規編程下一般不能在KC6132小型數控車床上完成Tr55×10長60mm的梯形螺紋。但在實踐中我們合理應用數控編程指令和應用條件，開拓思路，可以渡過這一難關。

三、宏程序加工梯形螺紋

采用宏程序的目的就是在加工螺紋時不斷改變起到點的位置，沿牙側面下刀，采用左右交替的方式切削（圖3），從而避開三側刃口同時切削的情況，防止加工中出現悶車扎刀現象。程序如下：

O0001

G99 G40 G21；

T0101； （梯形螺紋車刀）

M03 S600；

G00 X57.0 Z10.0；

#1=55.0； （定義螺紋大徑）

N20 #2=[[#1-44]／2]*TAN[15]；

G00 X57.0 ；

Z10.0；

X[#1]； （左右借刀法循環起點第一點）

G32 X[#1] Z-65.0 F10.0；

G00 X57.0 ；

Z[10.0+#2]；

X[#1] ； （左右借刀法循環起點第二點）

G32 X[#1] Z-65.0 F10.0；

G00 X57.0 ；

Z[10.0-#2]；

X[#1] ； （左右借刀法循環起點第三點）

G32 X[#1] Z-65.0 F10.0；

#1=#1-0.1；

IF [#1 GE 44.0 ] GOTO20；

GOO X100.0 Z100.0；

M30；

采用這種加工方式，刀具不會出現三側刃同時加工現象，切削力較低，在剛性較差的數控車上加工可避免悶車扎刀問題，尺寸精度易保證。同時在編程中使用了最基本的G32進行編程，采用宏指令優化后使原本非常大的程序量極大的減少，這也是基本指令的優點。

（作者單位：江蘇省常州技師學院）