淺談圓弧型螺紋的車削

雷欣榮

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

關鍵詞：圓弧型螺紋?車削?宏程序

螺紋加工對我們來說并不陌生，但圓弧型螺紋加工卻不多見。對于較小的圓弧型螺紋來說，可以采用成型車刀來進行加工，但較大的圓弧型螺紋就沒有辦法使用成型刀進行加工了。針對較大的圓弧型螺紋，我們可以根據插補原理，使用宏程序進行編程，解決圓弧型螺紋的加工問題。

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，每段的起點作為螺紋的起刀點，利用螺紋切削指令進行加工（相當于加工多線螺紋）。當點足夠密的時候，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。加工特點為：因為刀尖圓弧較小，加工時表面容易光亮，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。加工特點為：因為刀尖圓弧較大，加工時表面不容易見光，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根據橢圓的參數方程：

X=sin(θ)* a

Z=cos(θ)*b

注：X、Z ——坐標點，

θ—— 離心角，

a、b——橢圓的長（圖4橢圓參數方程推算）半軸長和短半軸長。

根據插補原理，在編寫加工程序時，是以橢圓離心角θ作為變量，離心角θ變化，那么X、Z坐標點也會跟著變化。當橢圓的長軸和短軸不相等時，坐標點所組成的形狀就是一個橢圓；如果長軸和短軸相等時，坐標點所組成的形狀就是一個圓。

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，根據橢圓的參數方程，推算出圓的參數方程。結合宏程序的應用，編寫圓弧型螺紋的加工程序，解決圓弧型螺紋的加工問題。

參考文獻：

[1]柴燦.數學[M].北京：電子工業出版社， 2013.

[2]馮志剛.數控宏程序編程方法、技巧與實例[M].北京：機械工業出版社，2007.

（作者單位：廣東省機械高級技工學校）