淺談圓弧型螺紋的車削

雷欣榮

摘?要：在日常生活中，最常見(jiàn)的螺紋是普通三角螺紋，但在一些特定的場(chǎng)合也經(jīng)常見(jiàn)到圓弧型螺紋，例如普通車床上的零件縱橫向傳動(dòng)絲杠、小滑板傳動(dòng)絲杠、中滑板傳動(dòng)絲杠等，都采用圓弧型螺紋。本文針對(duì)圓弧型螺紋的加工進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：圓弧型螺紋?車削?宏程序

螺紋加工對(duì)我們來(lái)說(shuō)并不陌生，但圓弧型螺紋加工卻不多見(jiàn)。對(duì)于較小的圓弧型螺紋來(lái)說(shuō)，可以采用成型車刀來(lái)進(jìn)行加工，但較大的圓弧型螺紋就沒(méi)有辦法使用成型刀進(jìn)行加工了。針對(duì)較大的圓弧型螺紋，我們可以根據(jù)插補(bǔ)原理，使用宏程序進(jìn)行編程，解決圓弧型螺紋的加工問(wèn)題。

一、圓弧型螺紋的加工原理

如圖1所示，將一段圓弧均勻分成多段，每段的起點(diǎn)作為螺紋的起刀點(diǎn)，利用螺紋切削指令進(jìn)行加工（相當(dāng)于加工多線螺紋）。當(dāng)點(diǎn)足夠密的時(shí)候，最終加工形成圓弧型螺紋。

圖1?圓弧型螺紋的加工原理

二、圓弧型螺紋刀具的選擇

1.35°外圓尖刀（圖2）

刀尖角度為35°，刀尖圓弧半徑為0.4mm。加工特點(diǎn)為：因?yàn)榈都鈭A弧較小，加工時(shí)表面容易光亮，但刀痕較明顯，加工的凹圓弧深度有限。

2.圓弧車刀（圖3）

刀尖圓弧半徑為1.5mm。加工特點(diǎn)為：因?yàn)榈都鈭A弧較大，加工時(shí)表面不容易見(jiàn)光，但刀痕較均勻，可加工凹半圓的輪廓。

圖2?35o外圓尖刀圖3?圓弧車刀

三、圓弧型螺紋的編程

圖4

如圖4根據(jù)橢圓的參數(shù)方程：

X=sin(θ)* a

Z=cos(θ)*b

注：X、Z ——坐標(biāo)點(diǎn)，

θ—— 離心角，

a、b——橢圓的長(zhǎng)（圖4橢圓參數(shù)方程推算）半軸長(zhǎng)和短半軸長(zhǎng)。

根據(jù)插補(bǔ)原理，在編寫(xiě)加工程序時(shí)，是以橢圓離心角θ作為變量，離心角θ變化，那么X、Z坐標(biāo)點(diǎn)也會(huì)跟著變化。當(dāng)橢圓的長(zhǎng)軸和短軸不相等時(shí)，坐標(biāo)點(diǎn)所組成的形狀就是一個(gè)橢圓；如果長(zhǎng)軸和短軸相等時(shí)，坐標(biāo)點(diǎn)所組成的形狀就是一個(gè)圓。

四、圓弧型螺紋的程序

圖5?圓弧型螺紋的加工形狀

加工零件形狀（如圖5所示），編程采用35°外圓尖刀。

M03 S600 T0101

G0 X55 Z10

#1=-30

WHILE[#1GE-150]DO1

#2=SIN[#1]*4

#3=COS[#1]*4

#4=#2*2+52

#5=#3+10

G0 X[#4] Z[#5]

G32 Z-53 F8

G0 X55

Z10#1=#1-2

END1

G0 X100 Z100

M30

筆者分析了圓弧型螺紋的加工原理及加工刀具的選擇，根據(jù)橢圓的參數(shù)方程，推算出圓的參數(shù)方程。結(jié)合宏程序的應(yīng)用，編寫(xiě)圓弧型螺紋的加工程序，解決圓弧型螺紋的加工問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]柴燦.數(shù)學(xué)[M].北京：電子工業(yè)出版社， 2013.

[2]馮志剛.數(shù)控宏程序編程方法、技巧與實(shí)例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

（作者單位：廣東省機(jī)械高級(jí)技工學(xué)校）