梯形螺紋的數(shù)控車削

陸旭敏

（無(wú)錫工業(yè)高級(jí)技工學(xué)校（無(wú)錫江南中專），無(wú)錫 214106）

1 系統(tǒng)指令講述

“數(shù)控車削技能訓(xùn)練”是數(shù)控專業(yè)學(xué)生實(shí)習(xí)必備的一門技能訓(xùn)練課程，在實(shí)訓(xùn)模塊中，各種螺紋加工是數(shù)控機(jī)床加工實(shí)訓(xùn)課程模塊的重點(diǎn)，在機(jī)械制造行業(yè)這一技術(shù)的應(yīng)用前景非常廣闊。尤其是當(dāng)前的機(jī)械制造業(yè)對(duì)機(jī)加工的精度要求非常高，因此，在教學(xué)中除教會(huì)學(xué)生基本的系統(tǒng)指令外，還需要更有效地使用數(shù)控系統(tǒng)的螺紋加工指令，特別是一些螺距較大的梯形螺紋和一些異性螺紋加工難度非常大。現(xiàn)以FANUC OI-TC系統(tǒng)為例，介紹螺紋加工G92指令在數(shù)控車床上加工梯形螺紋的具體編程方法。

G92為螺紋加工指令。該指令可以加工圓柱螺紋，也可以加工圓錐螺紋。

格式：G92 X（U）_Z（W）_I_F_；指令說(shuō)明：G92為模態(tài)G指令。

X：螺紋加工終點(diǎn)X軸絕對(duì)坐標(biāo)；U：螺紋加工終點(diǎn)與起點(diǎn) X 軸絕對(duì)坐標(biāo)的差值；Z：螺紋加工終點(diǎn)Z軸絕對(duì)坐標(biāo)；W：螺紋加工終點(diǎn)與起點(diǎn) Z 軸絕對(duì)坐標(biāo)的差值；

I：螺紋起點(diǎn)與終點(diǎn)的半徑差，加工圓柱螺紋時(shí)I為“0”可以省略；F：螺紋螺距。

2 梯形螺紋編程與加工

在現(xiàn)實(shí)生活中，我們常看到螺紋連接的產(chǎn)品，常用的連接方式有三角螺紋連接、在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中也有三角螺紋和梯形螺紋，工廠在實(shí)際生產(chǎn)梯形螺紋過(guò)程中一般采用普通機(jī)床或者專用機(jī)床生產(chǎn)，由于數(shù)控車床用于精加工和輕載荷切削的特性，一般不在數(shù)控車床上加工梯形螺紋。但是，有效借助數(shù)控車床來(lái)加工梯形螺紋，不僅比普通機(jī)床加工的螺紋效率更高，而且耗時(shí)僅為普通車床時(shí)間的十分之一，更重要的是零件的外觀更為統(tǒng)一，質(zhì)量也更加上乘，投放企業(yè)批量生產(chǎn)之后，銷量與經(jīng)濟(jì)效益都可以更有保障。

該方法用于梯形螺紋和各種異形螺紋加工，在編程方面應(yīng)注意使用好宏程序（#參數(shù)）編程功能，合理使刀具左右切削。利用G92螺紋切削指令，將梯形螺紋加工軌跡編制成一段封閉的切削路徑，然后通過(guò)宏程序判斷，重復(fù)循環(huán)若干次，依次進(jìn)刀，以達(dá)到切削至實(shí)際尺寸的要求。

筆者以TR42X6梯形螺紋為例，講解在數(shù)控車床上的零件加工工藝和程序編制梯形螺紋參數(shù)螺紋切削參數(shù)：

牙型角：α=30°；螺距：P=6mm；牙頂間隙：ac=0.5mm；中徑：d2=d（公稱直徑）-0.5P；

牙 高：h3=0.5×P+ ac=3.5mm； 牙 頂 寬：f=0.366×P=2.196mm；牙槽底寬：W=0.366P-0.536ac=1.928mm。

3 工藝分析

在梯形螺紋加工中，因?yàn)榈毒咔邢髁^大，工藝上采用左右切削法，既可保證加工的安全，又可提高加工質(zhì)量和效率。

3.1 加工工藝分析

第一，先粗、精加工外圓，然后切槽并倒角。

第二，粗精車梯形螺紋：選擇硬質(zhì)合金標(biāo)準(zhǔn)刀片和標(biāo)準(zhǔn)刀具：主軸轉(zhuǎn)速600r/min，每次切削深度為0.1mm，零件一次裝夾，尺寸加工到位。

3.2 程序編寫(xiě)

O0001 主程序

N05 T0101 M03 S600

N10 G0 X45 Z10 刀具定位至（45，10）

N15 #101=3.5 T形螺紋深度

N20 #102=#101 x TAN15 T形螺紋左右便宜量

N25 #103=2 x #101 T形螺紋深度，直徑方向

N30 G00 X45 Z10+#102 螺紋起刀點(diǎn)

N35 G92 X#103 Z-28 F6 單步螺紋循環(huán)車螺紋

N40 GOO X45 Z10-#102 螺紋起刀點(diǎn)

N45 G92 X#103 Z-28 F6 單步螺紋循環(huán)車螺紋

N50 #101=#101-0.1 每次進(jìn)刀半徑0.01mm

N55 IF [#101 GE 0] GOTO 20宏程序判斷條件

N60 G00 X100 Z100退刀至換刀點(diǎn)

N65 M05

N70 M30

注意：這個(gè)零件加工程序非常簡(jiǎn)單，參數(shù)量也很明確，這個(gè)程序有一個(gè)最大的優(yōu)勢(shì)就是易修改。經(jīng)過(guò)改程序加工出的梯形螺紋加工完成后，直接進(jìn)入測(cè)量步驟，針對(duì)其中的誤差可以直接返回源程序進(jìn)行補(bǔ)償修改，直至符合尺寸精度要求。

程序中，每次Z方向的偏移量為活動(dòng)的，計(jì)算公式為：牙高×tan15°，即3.5×tan15°。

4 結(jié)語(yǔ)

螺紋在實(shí)際中應(yīng)用十分很廣，且加工方法很多，在數(shù)控車床上可以用G92指令，也可以用G76螺紋循環(huán)指令進(jìn)行加工。本文介紹的加工方法很實(shí)用，用簡(jiǎn)單的宏程序就能編制程序，在實(shí)際加工中也能及時(shí)修改刀具磨損，確保零件加工尺寸。希望這個(gè)程序的編程思路大家舉一反三，將不同的程序格式應(yīng)用到不同的數(shù)控系統(tǒng)中，提高企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)效率，節(jié)約成本。