車銑加工中心銑螺紋宏程序的應用

董兆鵬

摘? 要：螺紋的加工方法有多種，常規狀態下使用車銑床車螺紋和攻絲，鏜銑床銑螺紋和攻絲的方式等來完成螺紋的加工。對于大型鑄件的大螺紋無法使用車床車螺紋和攻絲時，一般采取鏜銑床銑功能來實現，遇到鏜銑機床資源緊張，產品周期短，需要等待的情況下，摸索出一套SINUMERIK840D系統利用宏程序在立式數控車銑加工中心上利用銑功能銑出合格螺紋的方法，結合實際生產驗證工藝程序合理可行。

關鍵詞：螺紋;宏程序;車銑加工中心

中圖分類號：TH16 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）31-0107-02

Abstract： There are a variety of thread processing methods， the conventional use of turning milling machine thread and tapping， boring and milling machine milling thread and tapping methods to complete the thread processing. Big thread cannot be used for large castings lathe threading and tapping， generally take the boring and milling machine milling function to implement， boring and milling machine tool resources nervous， product cycle is short， needs to wait for， for a set of SINUMERIK840D system using the macro program on the vertical CNC milling machining center by using the method of thread milling and milling function of qualified， combined with the actual production verification process was reasonable.

Keywords： thread; macro program; turning milling machining center

引言

傳統的螺紋加工方法主要為采用螺紋車刀車削螺紋或采用絲錐、板牙手工攻絲及套扣，隨著數控加工技術的發展，尤其是各類加工中心系統的出現，使更先進的螺紋加工方式——螺紋的數控銑削得以實現。螺紋銑削加工與傳統螺紋加工方式相比，在加工精度、加工效率方面具有極大優勢，且加工時不受螺紋結構和螺紋旋向的限制，如一把螺紋銑刀可加工多種不同旋向的內、外螺紋。對于不允許有過渡扣或推刀槽結構的螺紋，采用傳統的車削方法或絲錐、板牙很難加工，但采用數控銑削卻十分容易實現。此外，螺紋銑刀的耐用度是絲錐的十多倍甚至十倍，而且在數控銑削螺紋過程中，對螺紋直徑尺寸的調整極為方便，這是采用絲錐、板牙難以做到的。由于螺紋銑削加工的諸多優勢，目前大批量的大螺紋已廣泛地采用了銑削工藝。對加工方法和宏程序的編制要求更高，只有用對了方法、編制對了宏程序、選擇好刀具才能高質量、高效率的加工出螺紋。對于大型鑄件的大螺紋一般采取鏜銑床銑功能來實現，遇到鏜銑機床資源緊張，產品周期短，需要等待的情況下，摸索出一套SINUMERIK840D系統利用宏程序在立式數控車銑加工中心上利用銑功能銑出合格螺紋的方法。

1 立式車銑加工中心銑螺紋的工藝方法

（1）利用工件坐標將主軸移動到所需加工螺紋的孔中心，使用數控系統的坐標將該孔的坐標錄入G54或其它坐標系內。

（2）將機床移動到機械坐標系。

（3）在數控面板MDA方式下輸入G54 X0 Z0 C0啟動程序記錄面板顯示值。

（4）將對應的Z值輸入程序中的R11，對應的C值輸入程序中的R9。

（5）根據數控機床的C軸旋向確定好銑軸使用過程中的正向旋轉。

（6）啟動程序，根據銑軸旋向和機床C軸旋向確定所銑螺紋的正確旋向。

對刀點的選擇使用方法：第一步、坐標X值是機床機械坐標系值X0;第二步、坐標Z值是產品孔所在端面對Z0;第三步、坐標C值是產品第一個孔所在位置;第四步、需要根據機械坐標Z值和產品孔所在Z值的高度差值來確定Z值的實際值。

因宏程序簡短，便于操作，容易掌握，在實際加工時，通過修改數控機床的刀具半徑補償值，可以很方便地控制螺紋的尺寸，可以通過修改R參數來滿足不同型號的螺紋加工。

2 銑直螺紋和錐螺紋

以SINUMERIK840D立式車銑加工中心系統宏指令為例，銑直螺紋和錐螺紋的加工程序如下：

（直螺紋M36為例）

G54 G90 G94 G17 F500

R1=36/2;（孔半徑）

R2=26/2+0;（刀具補償）

R3=R1-R2;（運算）

R4=50;（孔深度）

R5=4;（螺距）

R6=0;（孔起始角度）

R7=60;（孔間隔角度）

R10=6;（孔數）

R8=2595;（分度圓直徑）

R9=1.382;（起始C值，根據實際值修改）

R11=-836.446;（機械坐標系與工作坐標系Z值差值，根據實際值修改）

G1 X=R8

G0 Z50

XLWM36：

TRANSMIT

ROT RPL=-R9-R6

DIAMOF

G01 X=R8/2 Y0 F400

G01 Z=R11+5

M2=3 S2=300

G01 Z=R11

G03 X=R3+R8/2 Y0 I=R3/2 J0? F1000

G03 X=R3+R8/2 Y0 Z=R11-R4 I=-R3 J0 TURN=R4/R5-1

G01 X=R8/2 Y0

G01 Z=R11+5

G00 Z=R11+50

R6=R6+R7

REPEAT XLWM36 P=R10-1

G00 Z=R11+200

M5

M30

（錐螺紋Rc1.5為例）

G54 G90 G94 G64 G17

R1=（47.803-36-3）/2;（半徑補償，值小孔小）

R8=2595;（分度圓直徑）

R9=1.382;（起始C值，根據實際值修改）

R11=-801.3;（機械坐標系與工作坐標系Z值差值，根據實際值修改）

R2=0.3? R3=0? R4=2.309? R6=-35? R7=1.78991;（常量值查表）

G0 Z=R5+100

M2=3 S2=300

TRANSMIT

ROT RPL=-R9

DIAMOF

G01 X=R8/2 Y0 F400

G01 Z=R5+20

G01 Z=R5

G02 X=R8/2+R1 Y0 I=R1/2 J0

AA：G01 Z=R5+R3*R4/360 X=（R1+TAN（R7）*R3*R4/360）*COS（R3）+R8/2

Y=（R1+TAN（R7）*R3*R4/360）*SIN（R3） F100

R3=R3-R2

IF R3>=-（-R6/R4）*360 GOTOB AA

G01 X=R8/2 Y0

G0 Z=R5+100

M5

M30

3 結論

通過實踐應用，SINUMERIK840D立式車銑加工中心運用宏程序銑直螺紋和錐螺紋這種方法能夠滿足顧客的技術與使用要求;在實際加工時，通過修改數控機床的刀具半徑補償值，可以很方便地控制螺紋的尺寸，可以通過修改R參數來滿足不同型號的螺紋加工，能大大地提高生產效率和質量，降低企業的生產成本。也為立式車銑加工中心銑螺紋提供了思路和方法，在生產實踐中有著積極意義。

參考文獻：

[1]時磊.機械加工工藝探究[J].工程技術，2013（12）.

[2]陳光明.基于數控加工的工藝設計原則及方法研究[J].制造業自動化，2005（9）：54-59+72.