数控车床上加工大螺距梯形螺纹的方法
数控车床上加工梯形螺纹
数控车床上加工梯形螺纹内容摘要:在数控车床上加工梯形螺纹是一个全新的课题，本文通过对梯形螺纹加工的工艺分析和加工方法的研讨，探索出一套可以在数控车床上加工出合格梯形螺纹的方法在普通车床的生产实习过程中,加工梯形螺纹课题是最基本的实习课题,但在数控车床实习过程中，常常由于加工工艺方面的原因，却很少进行梯形螺纹的加工练习，甚至有人提出在数控车床上不能加工梯形螺纹，显然这种提法是错误的.其实，只要工艺分析合理，使用的加工指令得当，完全可以在数控车床上加工出合格的梯形螺纹.一、梯形螺纹加工的工艺分析1.梯形螺纹的尺寸计算梯形螺纹的代号梯形螺纹的代号用字母“Tr”及公称直径×螺距表示，单位均为mm。
左旋螺纹需在尺寸规格之后加注“LH”，右旋则不用标注。
例如Tr36×6，Tr44×8LH等.国标规定，公制梯形螺纹的牙型角为30°.梯形螺纹的牙型如图（1)，各基本尺寸计算公式如表1—1。
图1 梯形螺纹的牙型2。
梯形螺纹在数控车床上的加工方法直进法螺纹车刀X向间歇进给至牙深处（如图2a）。
采用此种方法加工梯形螺纹时,螺纹车刀的三面都参加切削,导致加工排屑困难，切削力和切削热增加，刀尖磨损严重.当进刀量过大时，还可能产生“扎刀”和“爆刀”现象。
这种方法数控车床可采用指令G92来实现，但是很显然，这种方法是不可取的。
斜进法螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处（如图2b）。
采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，在车削中不易引起“扎刀”现象。
该方法在数控车床上可采用G76指令来实现。
交错切削法螺纹车刀沿牙型角方向交错间隙进给至牙深（如图2c)。
该方法类同于斜进法，也可在数控车床上采用G76指令来实现。
切槽刀粗切槽法该方法先用切槽刀粗切出螺纹槽（(如图2d），再用梯形螺纹车刀加工螺纹两侧面。
这种方法的编程与加工在数控车床上较难实现.表1—1 梯形螺纹各部分名称、代号及计算公式名称代号计算公式P 1.5~5 6～12 14～44 牙项间隙a ca c0.25 0.5 1大径d、D4d=公称直径，D4=d+a c中径d2、D2d2=d—0。
在数控车床上用宏程序加工梯形螺纹
不是理想的加工方法。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为了解决“直进分”和“斜进法”的缺点，就
必须改善刀具的切削方式。通过分析，最后选用
（见图3）“分层切削法”。“分层切削法”是先
把螺纹X向分成若干层，
每层Z向再进行若干次粗
切削，再进行左、右精车
切削。每层刀具只需沿左
右牙型线切削，背吃刀量
小，从而使排屑比较顺
利，刀具的受力和受热情
图3 分层切削法
起刀点Z轴偏 移量（CE）的计 算公式为
图7
CE=BE－BC=（AH+tan15°×HE）－BC =（P/4+tan15°×HE）－BC 即起刀点Z轴偏移量（螺纹右侧留0.1mm的精 加工量）参数变量为
#8=#2/4+TAN［15］*［#1－#3］/2－#6/2－0.1；
每层Z轴的切削余量(DF)的计算公式为
M 机床自动化 achine Tools Automation
在数控车床上用宏程序加工梯形螺纹
中国北车永济新时速电机电器有限责任公司 （山西 044502） 陈建军 永济电机高级技工学校 （山西 044500） 张丽波
一、梯形螺纹在数控车床上的加工工艺
数控车加工螺纹有三种指令：G32、G92、 G76。其中G32、G92的进刀方式为“直进法” （见图1）；G76的进刀方式为“斜进法”（见图 2）。
DF=BF－BD=2（AH+tan15°×HE）－BD
即每层Z轴的切削余量（螺纹左侧留0.1mm的 精加工量）参数变量为
#9=#2/2+TAN［15］*［#1－#3］－#6－0.1
（3）外螺纹Tr36×6程序
O8888； M03S200； G00X100Z50； T0101； G00X40Z10； #1=36；（螺纹大径及公称直径） #2=6；（螺距） #3=#1－#2/2；（螺纹中径） #4=0.5；（牙顶间隙） #5=#1－#2－2*#4；（螺纹小径） #6=1（T型螺纹刀刀尖宽） #7=0.366*#2－2*TAN［15］*#4；（牙底槽宽） #8=#2/4+TAN［15］*［#1－#3］/2－#6/2－0.1；（起 到点Z轴偏移量,右侧留0.1mm） #9=#2/2+TAN［15］*［#1－#3］－#6－0.1；（每层Z 轴的切削余量，左侧留0.1mm） #10=0.5（X轴的吃刀量） N1IF［#1LE#5］GOTO4；（判断切削直径，如果X值 ≤小径，则执行N4程序段） N2IF［#9LE0.1］GOTO3；（判断每层Z轴切削余量如 果余量≤0.1mm，则执行N3程序段） G00Z［10+#8］；（Z轴起刀点） G92X#1Z－42F#2；（切削螺纹） #8=#8－0.3；（重新计算Z轴起刀点偏移量，递减0.3mm） #9=#9－0.3；（重新计算每层Z轴切削余量，递减0.3mm） GOTO2；（无条件执行N2程序段） N3#1=#1－#10；（重新计算切削直径X值） #8=#2/4+TAN［15］*［#1－#3］/2－#6/2－0.1（重新 计算Z轴起刀点偏移量） #9=#2/2+TAN［15］*［#1－#3］－#6－0.1；（重新计 算每层Z轴切削余量） IF[#1GE33]THEN#10=0.5（判断切削直径，对X轴吃刀 量重新赋值）
数控变速车削梯形螺纹的方法
像ＳＩＥＭ ＥＮＳ８２０Ｄ／ｃ／Ｓ，ＦＡＮＵＣ一０ｉ 等一些功能较全的数控系统由于有复 合指令的存在使得编程变得比较简 单，但一些国产经济型数控车床却不 具备这样的功能。这时我们可以将用 斜进法粗车过程编成子程序，每调用 一次车刀都在爿轴和ｚ轴上进给一小段 距离，并在首件试切中确定子程序被 主程序调用的次数。粗车完成后，仍 用文中所述方法调试出从高速粗车变 为低速精车后螺纹车刀需轴向移动的
根据高速车削梯形螺纹的条件， 首先计算出螺旋角，以便能正确刃磨 刀具的几何角度。经计算，本例中的 螺旋角度ａ为４．２４０，所以选择左侧 后角为６０～８。，右侧后角为２。是合 适的。为了便于排屑，使刀具不易损 坏，前角取６。～８。，如图６所示。这 样使刀具更加锋利并有利于断屑。因
ＣＡＤ，ｃＡＭ与制造业信息化·２００８年第７期９７
分层切削数据如图５所示。根据 以上梯形螺纹的基本参数，可分为４ 层切削。
２．程序编制
根据前面的计算，我们编制了如 下的程序：
％００１ Ｍ４２
Ｍ０３Ｓ４００Ｔ０３０３ ＧＯＸ５４２５
Ｍ９８Ｐ０００２Ｌ２０
Ｍ９８Ｐ０００３Ｌ２０ Ｍ９８Ｐ０００４Ｌ２０
Ｍ９８Ｐ０００５Ｌ２０
Ｍ９８Ｐ０００６Ｌ２０ Ｍ９８Ｐ０００７Ｌ２０
经过验证，在高速与低速车削的 转数都固定时，车刀需要偏移的位移 是固定的，有了这个数据，以后在车 刀崩刃，或磨损后需换刀时就可以不 用再重复调整步骤，直接在低速精车 时将车螺纹的起点偏移相应位置就可 以了。本文所举加工例子在宝鸡数控 机床厂的ＳＫ５０Ａ数控车床上完成，当车 床主轴转速从５６０ｒ／ｍ １ ｎ变速到２５ｒｉｍ １ ｎ 时梯形螺纹车刀在Ｚ轴上需向左偏移 １．８ｍｍ。
(完整版)数控车床上应用宏程序加工梯形螺纹
欢迎阅读数控车床上应用宏程序加工梯形螺纹梯形螺纹通常比三角螺纹螺距和牙型大，致使梯形螺纹车削时，吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大，这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大。
由于大多数经济型数控车低转速低扭矩原因，梯形螺纹数控车床上不得不采用小吃刀量快进给方式加工，加工中的刀路复杂，采用基本指令数控编程繁琐，而采用宏程序编程可以很好解决这一问题。
一，梯形螺纹加工方法分析
左（右）移刀量的计算
如上图可以得出层切时左（右）赶刀量计算式为
①、当刀头宽度等于牙槽底宽时，左（右）赶刀量=tan15°×（牙深—当前层背吃刀量）；
②、当刀头宽度小于于牙槽底宽时，左（右）赶刀量=tan15°×（牙深—当前层背吃刀量）+（牙槽底宽—刀头宽度）/2
2，“层切法”车削梯形螺纹的刀具选择
，#2
#3。
数控车削加工梯形螺纹的方法研究
（ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｘｉ ｎｎ ａ ｉ ｎ ｇ Ｖ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｘ ｉ ｎｎ ａ ｉ ｎ ｇ， Ｈｕ ｂ ｅ ｉ ４ ３ ７ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
摘
机 电工程 系 ， 湖北
咸宁
４ ３ ７ ０ ０ ０ ）
要： 数控 车床在 当今的零件加 工制 造业应用越 来越 广泛 ， 在数控车床上加工梯形螺纹有较大的技术难度 ， 文章
通过对几种数控车 削梯形螺纹的探讨 ， 希望能为广大技术人 员带来一定的参考和借鉴。 关键词 ： 数控 车床 ； 梯形螺 纹； 编程方法 ； 加工 中图分类号 ： Ｔ Ｇ ５ １ ９ ． １ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ８ ３ ２ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ ０ ７ ４ — ０ ２
ｍ ａ ｊ ｏ ｒ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｉ ｆ ｆ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｕ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ｔ ｒ ａ ｐ ｅ ｚ ｏ ｉ ｄ ａ ｌ ｔ ｈ ｒ ｅ ａ ｄ ｏ ｎ Ｃ Ｎ Ｃ ｌ ａ ｔ ｈ ｅ， ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｅ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ Ｃ Ｎ Ｃ ｔ ｕ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ｔ ｒ ａ ｐ ｅ －
数控机床 Ｇ ９ ２命令实现对螺 距小于等 于 ６ ｍｍ的梯形螺纹 进
行加工。 显然 ， 由于此方法 的切刀 问题 ， 对螺距大于 ６ ａ ｒ ｍ的零
件并不适用。直进法 车削梯形 ， 螺纹具有加工效率高 、 程序简 短、 操作更为方便易行等优 点。
数控车左右交替法加工大螺距梯形螺纹
数控车左右交替法加工大螺距梯形螺纹作者：吴正平来源：《职业·中旬》2012年第05期螺纹加工目前常用的方法是以车削加工为主，但在实际生产中往往会受到条件的限制而无法正常完成加工任务。
例如在KC6132小型数控车床上用成型梯形螺纹车刀加工Tr55×10长60mm的梯形螺纹。
一、梯形螺纹相关部分尺寸计算大径d=55mm中径d2=d-0.5P=55-0.5×10=50mm小径d3=d-2h3=55-2×5.5=44mm牙高h3=0.5p+ac=0.5×10+0.5=5.5mm螺纹长度为60mm二、螺纹加工指令分析KC6132小型数控车床本身车削刚性较差，在车削螺纹时极易出现闷车现象，因此，在选择加工指令时尤为关键。
在目前的FANUC系统数控车床中，常用的螺纹编程指令有G32、G92、G76三种加工方法。
其中：G32是单一螺纹切削指令，G92螺纹切削固定循环采用直进式进刀方式，G76螺纹切削复式循环采用斜进式进刀方式，由于切削方法的不同，编程方法不同，造成切削力和加工误差也不同。
我们从操作使用上来仔细分析一下。
1.G32螺纹切削使用该指令编程要完成一次切削至少需要4个程序段，用这种方法来加工大螺距的螺纹，程序过长，难以编辑，错误多并大大减少控制系统的存储能力。
2.G92螺纹切削固定循环在切削Tr55×10梯形螺纹时，G92的进刀方式是直进式切削图1，三侧刃同时工作，切削面积大，产生的切削力大，而且排削困难，因此在切削时，不但三切削刃容易磨损，而且极易出现闷车扎刀现象。
3.G76螺纹切削复式循环该指令加工螺纹时的进刀方式是斜进式切削图2，由于粗加工时刀具斜进式切削，始终保持二面同时工作从而减少切削力，切削较流畅不易出现闷车现象。
但在精加工的时候，刀具还是和G92一样采用的直进法，这样又回到了三侧刃口同时切削的情况，从而导致闷车扎刀现象。
综合三种加工指令的特点，常规编程下一般不能在KC6132小型数控车床上完成Tr55×10长60mm的梯形螺纹。
梯形螺纹宏程序
#103=-1.876；左边借刀量初始值(tg15*3.5*2或0.938*2)
#104=0.2；每次吃刀深度，初始值
N1 IF [#101 LT 29] GOTO2；加工到小径尺寸循环结束
#102=#102-0.134*#104；计算因改变切深后右边借刀量(tg15/2=0.134)
#103=#103+0.134*#104；计算因改变切深后左边借刀量(tg15/2=0.134)
IF[#101 LT 34] THEN #104=0.15；小于34时每次吃刀深度为0.15
G92 X29 Z-30 F6；
G00 X100 Z100 M09；刀架快速退回，关闭冷却
M05；主轴停
M30；程序结束
4 结论
N20 T0101[梯形螺纹刀]
N30 G00 X70.9 Z8
N40 M98P50001
N50 G00 X100 Z20
图2 分层切削法
3 宏程序分层加工大螺距梯形螺纹
3.1 参数表
宏程序[2,3]中使用的变量和含意如表1如示。
表1 变量及其含意
#101螺纹加工直径
在加工过程中由大径向小径变化
#102
右边借刀量
随着切深的增加而增
#103
左边借刀量
1 梯形螺纹的车削工艺分析
加工梯形螺纹的加工有很多种：直进法、斜进法、左右切削法、车直槽法、分层法等等[1]。由于梯形螺纹较之三角螺纹，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧面表面粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深，走刀快，切削余量大，切削抗力大。再[1]加工许多学校的数控车床刚性较差，这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大，在数控车工技能培训中难于掌握，容易产生“扎刀”和“爆刀”现象，进而对此产生紧张和畏惧的心理。在多年的数车工实习教学中，通过不断的摸索、总结、完善，对于梯形螺纹的车削也有了一定的认知，笔者认为利用宏程序进行分层切削，可以很好地解决出现的问题。
数控车床可换刀、换速加工梯形螺纹的操作技巧
数控车床可换刀、换速加工梯形螺纹的操作技巧文/植才华本文探讨数控车床可换刀、换速加工梯形螺纹的操作技巧。
一、加工方法及刀具选择梯形螺纹一般作传动用，精度高（图1）。
在数控车床上加工梯形螺纹，可沿用普通车床的加工方法加工。
进刀方式有斜进法、直进法和左右借刀法。
粗车选用斜进法，精车选用直进法和左右借刀法来控制精度和两侧的表面粗糙度。
粗车时，为了缩短加工时间，转速可选高些，将过多的余量尽快去除。
精车时，转速可选较低些，尽量控制好精度和降低两侧的表面粗糙度值。
车刀选择：粗车刀选硬质合金刀具，精车刀选高速钢刀具。
设1号刀为基准刀（90°外圆车刀）、2号刀为高速钢切槽刀（刀宽4mm、右刀尖对刀）、3号刀为硬质合金梯形螺纹粗车刀（刀宽1.5mm、右刀尖对刀）、4号刀为高速钢梯形螺纹精车刀（刀宽1.7mm、右刀尖对刀）。
二、加工时选择的指令梯形螺纹与三角螺纹相比，螺距及牙深都比较大，且精度高，两侧表面粗糙度值要求较小。
由于梯形螺纹成型前，余量多，切削力大，对刀具的强度也有影响。
普通车床加工梯形螺纹灵活性较高，而数控车床加工完全是由程序来控制加工。
因此，在车削梯形螺纹时，需根据螺纹指令的特点，灵活运用。
笔者所在学校的数控系统为广州数控GSK980TD系统。
车削螺纹的指令有G32、G92和G76。
G32、G92，进刀方式为直进法，两侧的刀刃同时参加切削，切削力大，排屑困难，适合车削螺距小于2mm的三角螺纹。
G76进刀方式为斜进法，车削时，切削深度为递减式，刀具从尾座方向沿车床主轴方向单侧刃车削，刀具切削力较小，易排屑。
一般适合大螺距螺纹加工。
所以，梯形螺纹粗加工时，选择G76指令编程。
精加工时，选择G92指令编程。
三、装夹方案一是先加工左侧外圆尺寸φ300-0.025、φ380-0.025部分并倒角1×45°（两个）。
用三爪自定心卡盘夹毛坯外圆φ40，伸出长度50mm，校正夹紧。
由于零件外圆部分由直线构成，故采用G71循环指令编程粗车，用G70循环指令编程精车。
数控车床中梯形螺纹(蜗杆)加工方法
数控车床中梯形螺纹(蜗杆)加工方法作者：李俊来源：《文理导航》2011年第20期通常车削梯形螺纹时，采用高速钢材料刀具进行低速车削，一般采用图1四种进刀方法：直进法、左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法。
直进法适用于车削螺距较小(P4mm)的梯形螺纹常采用左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法。
在这四种切削方法中，除直进法外，其他三种车削方法都能不同程度地减轻或避免三刃同时切削，使排屑较顺畅，刀尖受力、受热情况有所改善，从而不易出现振动和扎刀现象，还可提高切削用量，改善螺纹表面质量。
所以，左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法获得了广泛的应用。
在数控车床上车削三角螺纹时一般可选用标准机夹刀具，利用螺纹循环指令完成加工。
但由于梯形螺纹较之三角螺纹，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧面表面粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深，走刀快，切削余量大，切削抗力大，加之有些数控车床刚性较差，如果在切削过程中参数选择不合理就容易产生“扎刀”和“爆刀”现象。
采用斜进法对标准螺纹来说，由于有固定循环指令，较为方便，但对异型螺纹加工就不太方便。
下面介绍利用宏程序采用“分层法”切削加工梯形螺纹，该方法切削状况好，对刀具要求不高，尺寸由程序中相应数值保证，当牙顶宽和螺纹底径达到尺寸要求时，螺纹中径等其他各项尺寸也相应达到尺寸要求，尺寸精度易于控制，螺纹表面质量好，甚至蜗杆和其它异型螺纹的加工也可套用该方法的编程思路。
这里讲的“分层法”车削梯形螺纹实际上是直进法和左右切削法的综合应用。
在车削较大螺距的梯形螺纹时，“分层法”通常不是一次性就把梯形槽切出来，而是把牙槽分成若干层，每层深度根据实际机床情况可转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削。
每一层的切削都采用左右交替车削的方法，背吃刀量很小，刀具只需沿左右牙型线切削，梯形螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，因此能加工出较高质量的梯形螺纹。
数控车床车削梯形螺纹的方法
探 索 出 一 套 可 以 在数 控 车床 ￣ ￣ － ｎｒ出合 格 梯 形 螺 纹 的 方 法 。
关 键 词 ： 形 螺 纹 加 工 难 点 ； 右 切 削 ； 用 子 程 序 ； 变量 编 程 梯 左 调 宏
中图 分 类 号 ： Ｈ ２ Ｔ １２ 文 献标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ９ ４ ８ ２ ０ ｝ １ ０ ７ ３ １ ０ —５ ３ （０ ８ ０ —０ ３ —０
Ｔｈ ｅ ｈ ｄ ｏ ｅ Ｍ ｔ ｏ ｆ ＣＮＣ ｔ ｅ Ｔｕ ｎ ｎ ａ ｚ ｉ ａ ｒ ａ Ｌａ ｈ ｒ ｉ ｇ Ｔｒ ｐｅ ｏ ｄ ｌＴｈ ｅ ｄ
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ＤＵ Ｑｉ Ｘｉ — ｎ，Ｓ Ｎ Ｕ ５ｅ
（ ｅｉ ｅｈｉ ｌ ｃｏｌｆＢ ｏ ｕＳｅ （ ｒｕ ）Ｃ ｒ． ａｔ １０ ０ ｅ Ｍｏｇ ｏ ，Ｃ ｉａ Ｓｎ ｒＴｃｎ ａ Ｓｈ ｏ ｏ ａｔ ｔ ｌ Ｇｏｐ ｏ ，Ｂ ｏ ｕ０４ １ ，Ｎ ｉ ｎｇｌ ｈ ） ｏ ｃ ｏ ｅ ｐ ｏ ｎ
形螺纹 加工 工艺要 求 ， 必须在 程序上想 办法 ， 就 利用
现有 指令来 实现梯 形切 削法 。直 进 法 ， 合 于小 螺距 的三 角形 螺 适 纹 的加工 ， 进 法 适合 大 螺 距 的三 角 螺 纹 的加 工 。 斜 左 右切 削法 可以实 现左 、 ， 右 或左 、 右 的切 削 。可 中、 以实现单 刀 刃或 双 刀刃 切 削 ， 免个 ３个 刀 刃 同 时 避
切削 的弊端 。尤其 是 当加工大导 程 的梯 形螺纹 或蜗 杆 时 ， 、 右 的加 工 方法 效果 更 好 。由于 牙深 较 左 中、 大 ， 工除左 右赶 刀外 ， 加 还要分层 切削… 。 从 ＦＮ Ｕ Ａ Ａ Ｃ系统 的螺 纹 循环 指 令来 看 ， 于 螺 用 纹 切 削 的指 令 有 Ｇ ２ Ｇ ２ Ｇ ６等 。Ｇ ２ 是 单 一 螺 ３，９，７ ３， 纹切削 指令 ， 于直 进 法 。螺纹 切 削 的每 一个 动 作 属 都得 独 立 编 出 。Ｇ ２是 螺 纹循 环 加 工指 令 ， 是 直 ９ 也
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巧用宏程序加工大螺距梯形螺纹
【摘要】为在数控车床上加工大螺距梯形螺纹，对梯形螺纹的加工工艺和FANUC 0i系统宏指令的应用进行了研究，探索出一套利用宏指令在数控车床上加工合格梯形螺纹的方法，并结合实际生产验证了其可行性，拓展了宏指令的应用范围。
【关键词】梯形螺纹；加工方法；宏指令；数控编程
1引言
近年来数控大赛受到各方面的重视，其大赛的内容也在逐步丰富，加工梯形螺纹课题是普通车床的生产实习过程中最基本的实习课题，现也成为数控大赛中的一项重要内容。
但在数控车床实习过程中，常常由于加工工艺方面的原因，却很少进行梯形螺纹的加工练习，再加上受学校设备的影响，所加工出的梯形螺纹质量较差。
如何在数控车床上高效、高质量地加工出合格梯形螺纹成为许多指导教师急待解决的难题。
其实，只要工艺分析合理，使用的加工指令得当，完全可以在数控车床上加工出合格的梯形螺纹。
下面以如图1所示梯形螺纹，阐述其加工方法。
图1 梯形螺纹
2梯形螺纹的车削工艺分析
加工梯形螺纹的加工有很多种：直进法、斜进法、左右切削法、车直槽法、分层法等等[1]。
由于梯形螺纹较之三角螺纹，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧面表面
粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深，走刀快，切削余量大，切削抗力大。
再[1]加工许多学校的数控车床刚性较差，这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大，在数控车工技能培训中难于掌握，容易产生“扎刀”和“爆刀”现象，进而对此产生紧张和畏惧的心理。
在多年的数车工实习教学中，通过不断的摸索、总结、完善，对于梯形螺纹的车削也有了一定的认知，我认为利用宏程序进行分层切削，可以很好地解决出现的问题。
“分层法”车削梯形螺纹实际上是直进法和左右切削法的综合应用。
在车削较大螺距的梯形螺纹时，“分层法”通常不是一次性就把梯形槽切削出来，而是把牙槽分成若干层，每层深度根据实际情况而定。
转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削，可以降低车削难度。
每一层的切削都采用左右交替车削的方法，背吃刀量很小，刀具只需沿左右牙型线切削，梯形螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削（如图2），从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，因此能加工出较高质量的梯形螺纹，且容易掌握，程序简短，容易操作。
图2 分层切削法
3宏程序分层加工大螺距梯形螺纹
3.2 程序
以Fanuc 0i mateTC系统为例，图1所示梯形螺纹的加工程序如下：
O0001；
T0101 M03 S300；换梯形螺纹刀，主轴转速300r/min
G00 X38 Z5；快速走到起刀点
#101=36；螺纹公称直径
#102=0；右边借刀量初始值
#103=-1.876；左边借刀量初始值(tg15*3.5*2或0.938*2)
#104=0.2；每次吃刀深度，初始值
N1 IF [#101 LT 29] GOTO2；加工到小径尺寸循环结束
G0 Z[5+#102] ；快速走到右边加工起刀点
G92 X[#101] Z-30 F6；右边加工一刀
G0 Z[5+#103] ；快速走到左边加工起刀点
G92 X[#101] Z-30 F6；左边加工一刀
#101=#101-#104；改变螺纹加工直径
#102=#102-0.134*#104；计算因改变切深后右边借刀量(tg15/2=0.134) #103=#103+0.134*#104；计算因改变切深后左边借刀量(tg15/2=0.134) IF[#101 LT 34] THEN #104=0.15；小于34时每次吃刀深度为0.15 IF[#101 LT 32] THEN #104=0.1；小于32时每次吃刀深度为0.10
IF[#101 LT 30] THEN #104=0.05；小于30时每次吃刀深度为0.05 GOTO 1；
N2 G92 X29 Z-30 F6；在底径处精加工两刀
G92 X29 Z-30 F6；
G00 X100 Z100 M09；刀架快速退回，关闭冷却
M05；主轴停
4结论
在实践教学和大赛中，运用宏程序分层加工梯形螺纹，这种易懂、易掌握的车削梯形螺纹方法，得到了充分地肯定和好评。
教师能够较形象、较直观地把车削方法讲解和传授给学生，学生普遍也能够较快、较容易地理解和掌握这种车削方法，大大降低了梯形螺纹车削这一课题的教学难度和强度，在数控技能大赛中累创佳绩。
我们只有掌握和熟练了各种车削方法，熟练运用数控指令，一定能在车削过程中灵活运用，高效率、高精度、高品质地完成梯形螺纹车削。
参考文献
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[2]北京法那科机电有限公司. Fanuc 0i mate TC 操作说明书,2007.
[3]汪荣青,邱建忠.数控编程与操作(第一版)[M].北京:化学工业出版社,2009.。