在四轴加工中心上用宏程序加工变螺距螺旋槽技术_江明
应用宏程序车削变螺距螺纹
如何应用宏程序车削变螺距螺纹在机械制造业中，用数控车床车削螺纹是常见的加工方法之一。
螺纹根据其螺距不同可分为等螺距螺纹与变螺距螺纹两类：等螺距螺纹的加工比较简单；变螺距螺纹因螺距值不是固定的，而是沿轴线方向逐渐变化的，因此它的加工比较复杂。
本文通过具体实例程序，来讲解如何利用宏程序车削牙变槽不变与槽变牙不变两种不同的结构形式变螺距螺纹。
一、fanuc 0imate-tc系统变螺距螺纹加工指令1. 指令格式g34 x_____ z_____ f_____ k____ *2. 说明（1）x、z为绝对值编程时，有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标。
（2）指令中用f为所加工变螺距螺纹的初始螺距。
（3）k值为主轴每转过一圈时，螺距的增量或减量。
（4）如图1牙变槽不变螺纹图例所示，工件上第一牙距为4，并且k=1，则起刀点到工件端面距离应为3；并且螺纹自起刀点开始，螺距是连续均匀增减的，所以起刀点螺距f应为2.5，到工件端面螺距f为3.5，二者之和除以2，正好为自起刀点开始的第一段螺距3。
二、牙变槽不变螺纹在车削过程中，由于切削深度不断加大，刀具与牙侧的接触面越来越大，切削力也越来越大，很容易引起刀具或工件的损坏。
因此，在螺纹加工时一定要采用分层车削法，并且每一层的切削深度不断减少，从而降低切削力，顺利完成螺纹加工。
牙变槽不变的变螺距螺纹车削程序就是采用这种原理编写。
o 0321 *g21 g40 g97 g99 t0100 *t0101 *（螺纹刀）s300 m03 *g00 x28 z3 * 螺纹自起刀点第一段螺距f=2.5+0.5=3,所以切削起点距端面3mm#1= 0.5 * 第一刀切深#2= 2.6 * 牙型高度（半径值）n1 #2=#2-#1 * 每次切深后的剩余牙高if [#2 le 0.05 ] goto2 * 如果剩余牙高≦0.05,则转移到n2程序段g00 x[26.8+2*#2] * 26.8为螺纹底径g34 z-43 f2.5 k1 *g00 x36 *z3 *#1=0.8*#1 * 每次切深为上次的0.8 倍if [#1 ge 0.05 ] goto1 * 如果切深≧0.05,则转移到n1程序段。
应用宏程序和VERICUT实现空间螺旋槽四轴数控加工
应用宏程序和VERICUT实现空间螺旋槽四轴数控加工石从继【摘要】空间螺旋槽通常采用CAD/CAM软件自动编程方式实现,过程繁琐且零件造型复杂.通过分析第四轴加工坐标转换时,直线Y坐标值转化为回转坐标值A的数学推导过程,以此编写了空间螺旋槽的四轴数控加工宏程序,通过步距变量控制加工误差,经VERICUT仿真验证及实际机床加工,程序运行结果正确.通过赋值宏变量(螺旋槽半径、直线长度等),可以实现不同大小的圆柱面上加工多个不同尺寸大小的沟槽.【期刊名称】《现代机械》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】3页(P25-27)【关键词】宏程序;VERICUT;四轴加工;螺旋槽【作者】石从继【作者单位】武昌首义学院机电与自动化学院,湖北武汉430064【正文语种】中文【中图分类】TH166在生产实践中，通常需要在某圆柱面上加工出沟槽形状零件，其数控程序编制常采用两种方法：普通手工编程和CAD/CAM自动编程。
如果采用CAD/CAM软件自动编程，零件造型复杂、后置处理生成的G代码冗长、需要设计专门的机床后处器，且过程繁琐周期较长。
如果采用普通手工编程，由于是四轴加工，数据计算量大且计算困难，较难实现。
根据多年的数控编程经验，在圆柱面上加工沟槽形状零件，可以采用手工编程的高级形式-宏程序实现[1]。
一组以子程序的形式存储并带有变量的程序称为宏程序。
宏程序与普通数控程序相比较，普通程序的程序字为常量，一个程序只能描述一个几何形状，缺乏灵活性和适用性。
宏程序是一种高级数控编程语言，与常见数控系统编程指令不同，程序中通常带有变量、运算符、表达式及循环语句等，运用宏指令对变量进行赋值、运算等处理，宏程序能执行一些有规律变化(如非圆二次曲线轮廓)的动作[2]。
2.1 加工工艺分析如图1所示，在一圆柱面上(直径100 mm，长200 mm)，加工四条空间螺旋槽，互成90°，均布在圆周上，每条螺旋槽槽宽20 mm，深3 mm，槽底有r=4 mm 的圆弧，螺旋槽圈数为2，螺距为100 mm。
《用宏程序实现在数控车床上加工锯齿形螺纹》
《用宏程序实现在数控车床上加工锯齿形螺纹》用宏程序实现在数控车床上加工锯齿形螺纹一、工艺分析由零件图可见，锯齿形螺纹的螺距为12ram，牙型深度5ram，工作角为0。
非工作角为40。
假设螺纹外径及退刀槽都已加工完成，本工序只加工锯齿形螺纹。
(1) 刀具选择使用主偏角为90°刀尖角为35°的车刀进行加工（如上图2），考虑螺纹非工作角为40。
刀具后角与工件不会产生干涉，在加工中可以使用。
(2) 加工原理分析由于使用的是非成形刀具，螺纹牙型不能通过刀具形状保证，所以，零件加工中较为突出的工艺问题是如何正确保证锯齿形螺纹的牙型。
根据现场条件，我们可以采用螺纹加工指令，逐次调整进给深度，在工件表面加工，v条螺纹，用Ⅳ条螺纹包络形成锯齿形螺纹的牙型。
鉴于这种加工思路，同时考虑到锯齿螺纹的牙型深度和宽度都比普通螺纹要大许多，因此，加工时走刀次数将非常庞大，用常规编程方法编制的加工程序将很烦琐和冗长。
数控编程中的宏程序具有允许使用变量、算术和逻辑运算及循环、条件转移等特点，可以使这种用包络线形成零件轮廓的加工方法在编程时简单方便。
(3)走刀路线设计在加工中我们采用斜进法加工螺纹，这种加工方法刀具单边切削，刀尖受力减少，有利于提高刀具寿命，是加工大螺距螺纹的常用方法。
如图3所示，走刀路线如下：其中图3a是z向循环，递增进给，沿右边界向进给一次。
图3b 是沿右边界向循环进给，z向嵌套循环递增进给。
1、刀具在工件外，沿锯齿形螺纹的40。
斜边进给一定的深度。
2、进行螺距12ram的螺纹加工，完成后刀具返回前一螺纹加工起点。
3、向坐标不变，刀具自右向左沿z向进给一定深度。
4、进行螺距12ram的螺纹加工，完成后刀具返回前一螺纹加工起点。
5、向坐标不变，刀具继续自右向左沿z向进给，然后同 4 加工；如此循环，直到z坐标到达牙型左侧轮廓线，则该深度牙型余量依次全部被切除。
6、刀具依据①的螺纹起点，继续沿锯齿形螺纹的40。
宏程序车变螺距螺纹
用宏程序在经济型数控车床上加工变螺距螺纹在普通车床上加工普通米制和英制螺纹并非难事，但如果要加工锥螺纹等有特殊要求的螺纹时就显得吃力一些，然而还有一些螺纹在普通车床上根本无法加工，变螺距螺纹就是这样一种在普通车床上无法加工的螺纹。
随着数控机床的普及，很多原先由普通机床完成较吃力或根本无法完成的任务都交给了数控机床来完成。
在数控车床上进行螺纹车削加工似乎显得特别有优势，通过几条简单的指令就能完成锥螺纹和多线螺纹的加工，普通螺纹更是不在话下，然而这些都是恒螺距的螺纹，但如果要在数控车床上完成变螺距螺纹的加工就有难度了。
我国目前普及的主要是经济型的数控车床，在这样的车床上往往配置的都是较低档的数控系统，而这样的数控系统不具备直接通过指令来加工变螺距螺纹的功能。
虽然有很多零件在手工编程无法胜任时可以借助计算机辅助设计和辅助制造（CAD／CAM）来完成，但此时如果能通过宏程序来实现的话将比用计算机软件更有优势。
下面我来介绍一下在一台配备FANUC Power Mate系统的经济型数控车床上用Ｂ类宏程序加工变螺距螺纹的方法和过程。
宏程序的特点宏程序的特点主要就是可以使用变量，并可通过变量进行运算，大大拓宽了传统数控编程的局限性，而且常用的循环指令都是通过宏程序来实现的，如能掌握一些宏程序的编制方法就可以帮助我们实现对数控系统的二次开发。
熟悉宏程序编制方法在数控机床上采用的宏指令可分为Ａ、Ｂ两类，上述系统采用的是Ｂ类宏指令编程，Ｂ类宏指令相对Ａ类更直观，类似于一般的计算机语言编程。
在此不作详细解释。
现通过实验加工一大径为Φ30，底径为Φ24，牙型角为30°，螺距最小处为4mm，最大处为10mm，每转螺距增加0.1mm的变螺距丝杆，用在恒转速下传递增减速运动。
过程一、审题找出这一特殊螺纹加工的特点所在：1、初始螺距为4mm （此为初始条件）2、在初始螺距的基础上每转一圈螺距增加0.1mm3、中止螺距为10mm（此为中止条件）4、车完一层后要X向退刀到某值，并返回车削起点5、在第二层车削前螺距要初始化为4mm6、X向初始值为30mm（大径为初始条件）7、X向中止值为24mm（小径为中止条件）8、每层X向都要有进刀增量（设为每次进刀0.1mm）在这一过程中要分析出哪些是变量，哪些是常量，哪些是初始条件，哪些是中止条件。
变螺距螺纹加工的参数化编程
变螺距螺纹加工的参数化编程杨丰【摘要】文章阐述了变螺距螺纹加工的编程方法,探讨了用宏程序实现变螺距螺纹的参数化编程,提高了编程效率,增强了程序的灵活性和通用性.【期刊名称】《长沙航空职业技术学院学报》【年(卷),期】2013(013)002【总页数】4页(P61-64)【关键词】变螺距螺纹加工;宏程序;参数化编程【作者】杨丰【作者单位】长沙航空职业技术学院,湖南长沙410124【正文语种】中文【中图分类】TG659当前，变螺距螺纹的应用日益广泛。
如绞肉机采用变螺距送料杆，前端是大螺距加快送料速度，从前端到后端螺距逐渐变小，后端是小螺距增大螺杆推力。
塑料挤压机采用变螺距螺杆，解决了熔体质量和挤出量是相矛盾的问题，使挤出机应用时送料的空间比较大，挤出口内部的空间比较小，这样挤出的材料气泡少，质量好。
目前变螺距螺纹的加工，主要是在数控机床上完成，文章主要研究在数控车床上加工变螺距螺纹。
1 螺纹车削加工的常用进刀方式数控车削螺纹的进刀方式主要径向进刀、斜向进刀两大类，其中斜向进刀又分单侧斜向进刀、改良的单侧斜向进刀、双侧交互式进刀三种情况。
具体应用时应根据螺纹的螺距、加工精度、工件材料、刀片型式、刀具材料等来选择。
1.1 径向进刀方式径向进刀方式(如图1所示)是最常用的一种方式。
多次进刀的方向一致，切削时刀具的两条切削刃都参与切削。
该种进刀方式，可以获得比较正确的齿形，但由于刀片两侧刃同时切削，切削力较大，容易产生扎刀现象，且排屑困难，因此主要适用于加工螺距较小的螺纹。
1.2 斜向进刀方式斜向进刀方式主要是单面切削，不容易产生扎刀现象，一般适用于加工螺距3mm 以上的螺纹。
(1)单侧斜向进刀方式刀具以和径向成30°的方向进刀切削(如图2所示)，由于是单刃切削，切削力较小，易于排屑，且散热较好。
但加工时，刀片可能有拖曳或摩擦的现象而使刃口崩刃，另外切屑的单向排出，会破坏另一侧牙面的表面质量。
(2)改良的单侧斜向进刀方式刀具以和径向成27°～30°的方向进刀切削(如图3所示)。
数控车床运用宏程序加工大导程变螺距螺纹
广东省技师（高级技师）资格申请评审论文论文题目: 数控车床运用宏程序加工大导程变螺距螺纹姓名: 魏树明技术工种名称: 数控车工拟申报职业资格: 高级技师申报时间: 2013年12月单位(全称): 广东省轻工业高级技工学校广东省轻工业高级技工学校数控车床运用宏程序加工大导程变螺距螺纹广东省轻工业高级技工学校魏树明摘要：现今中档经济型数控车床还用得比较广泛，比如广州数控GSK980TDa车床。
大导程异形螺纹的加工是数控车削的一个难点，由于没有标准的螺纹切削指令，且有些螺纹导程大,切削深度较深,切削抗力较大,而且精度要求较高,如果用简单的指令很难加工出来。
针对异形螺纹加工繁琐的特点，提出数控车削加工中使用宏程序加工。
设计梯形螺纹通用宏程序模板。
解决通用数控机床加工该零件的典型问题。
关键词：经济型数控车床、大导程异形螺纹、宏程序前言：螺纹车削加工是现代制造业中自动化程度最高的生产任务之一，也是数控车削工艺路线制定、刀具选择、切削用量选用、程序设计等综合难度较大的操作之一。
有些螺纹有定心度，且螺纹牙大，用于精度高的进给装置。
数控车床传统加工方法很难完成，针对这些典型零件运用宏程序来加工就简单很多。
用户宏程序是提高数控机床性能的一种特殊功能。
使用中，通常把能完成某一功能的一系列指令像子程序一样存入存储器，然后用一个总指令代表它们，使用时只需给出这个总指令指令就能执行其功能。
用户宏程序的最大特点是可以对变量进行运算，使程序应用更加灵活、方便。
虽然子程序对编制相同加工操作的程序非常有用，但用户宏程序由于允许使用变量算术和逻辑运算及条件转移，使得编制相同加工操作的程序更方便、更容易。
用户宏程序有A、B两类，GSK980TDa数控车床中，使用的是 B 类宏程序。
下面我就以GSK980TDa数控车床为例，介绍如何用B宏程序对异形螺纹工件进行编程加工。
正文：一、宏变量变量可以指令程序中的地址值。
变量值可以由程序指令赋值或直接用键盘设定。
用于加工中心铣削锥螺纹的宏程序开发方案
用于加工中心铣削锥螺纹的宏程序开发方案
1. 宏程序功能说明：
该宏程序用于加工中心铣削锥螺纹。
具体功能包括：根据输入的参数计算出螺纹刀具的进给量、X轴、Z轴方向的移动距离和切削速度；通过G-code代码控制加工过程中刀具的运动轨迹和切割深度，实现对螺纹的有效加工。
2. 程序开发流程：
（1）根据加工要求确定螺纹尺寸和参数。
（2）选择合适的刀具，确定切削参数。
（3）编写宏程序代码，包括计算进给量、移动距离、切割速度、加工轨迹等内容。
（4）通过仿真等方式测试程序，调整和优化程序代码，确保程序的正确性和稳定性。
（5）在实际加工中应用程序，进行现场调试，解决可能出现的问题和异常情况，实现对锥螺纹的高效加工。
3. 具体实现细节：
（1）通过输入螺纹尺寸和角度等参数，计算出刀具进给量、移动距离、切削速度等信息，确保加工过程的精度和效率。
（2）通过G-code控制加工过程，包括运动轨迹、切割深度等，实现对锥螺纹的高效加工。
（3）针对可能出现的异常情况，添加报警和保护机制，确保加工过程的安全性和稳定性。
（4）优化程序代码，提高程序的运行效率和稳定性，同时简化操作界面，提高用户体验。
4. 预期效果：
该宏程序具有计算、控制、优化多重功能，可以有效地满足加工中心铣削锥螺纹的需求，实现对螺纹的高效加工。
它可以减少人工干预，提高加工效率和精度，同时提高生产效率和经济收益。
用宏程序加工螺纹的方法
用宏程序加工螺纹的方法我折腾了好久用宏程序加工螺纹的事儿，总算找到点门道。
说实话，我一开始也是瞎摸索。
就知道加工螺纹不是个简单事儿，用宏程序就更复杂了。
我最初的时候，连宏程序的基本结构都没搞清楚。
我就看着那些代码，什么G代码啊，M代码的，一头雾水。
就好像进了一个迷宫，到处都是墙，根本不知道出口在哪儿。
我那时候想，加工螺纹嘛，不就是让刀具按照螺纹的形状走嘛。
于是我就开始瞎设参数，结果可想而知，加工出来的螺纹那叫一个惨不忍睹，根本就不是螺纹该有的样子，要么螺距不对，要么形状怪异。
我这才意识到，不能这么乱来。
后来我就开始认真研究宏程序的语法，就像学一门新语言一样。
我发现，宏程序其实是有逻辑的。
比如说，我们得先定义变量。
我就想啊，这变量就好比是一个存钱罐，你得先准备好这个存钱罐，才能往里面放东西，也就是给变量赋值。
在加工螺纹中，关于螺距的设置是挺关键的。
我尝试了很多次。
我感觉这个螺距的设置就像人走路的步幅一样。
如果步幅设置错了，那走出来的路线肯定不对。
我刚开始的时候，老是把螺距的参数弄错，和刀具的进给速度配合不好。
有时候螺距设得太大，刀具根本加工不了，就像让一个小孩迈很大的步子跑步，根本跑不起来，只会摔倒。
还有刀具的补偿也很重要。
我一开始没太在意这个，结果螺纹的尺寸总是加工不准确。
我就想，这刀具补偿就好比是给一个干活的人额外的支持，如果没有给够，活肯定干不好。
在实际操作中，我还发现要根据材料的不同调整参数。
比如加工钢料和铝料的时候，刀具的进给速度和转速就得变。
就好像你开车在不同路况下也得调整速度是一个道理。
要是在马路上开车照高速公路的速度开，那就得出事。
加工铝料的时候，可以稍微快一点，因为铝比较软好加工。
另外一个不确定的地方就是，不同系统的宏程序编写可能会有点差别。
比如我之前在一个老一点的机床系统上编宏程序，和新系统有些代码和格式上的不同。
我觉得要是想学好这个，最好是在同种系统的机床上多练习，就像学骑自行车，最好每天都骑同一辆车，熟悉了就好了。
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仿真 ／ 建模 ／CAD／CAM／CAE／CAPP MANUFACTURING INFORMATIZATION
在四轴加工中心上用宏程序加工变螺距螺旋槽技术
江明 1， 吴志明 2 （1.广东省韶关市高技能公共实训基地管理中心，广东 韶关 512031；2.广东省韶关市第二高级技工学校，广东 韶关 512031）
在实际机械设备及其零部件中，变螺距螺旋槽类零 螺距，程序较为简单。但对于变螺距螺旋槽，其加工程序
件十分常见，尤其在传送机构中，变螺距螺旋槽起着改变 就较为复杂。所谓变螺距螺旋线就是相邻螺距不等的螺
传送速度的作用。变螺距螺旋槽的加工品质的好坏严重 旋线，如图 1 所示，相邻螺距不等的螺旋槽，起始螺距 L0=
收稿日期：2０１２－０５－１６
机械工程师 2012 年第 9 期 29
制造业信息化
MANUFACTURING INFORMATIZATION 仿真 ／ 建模 ／CAD／CAM／CAE／CAPP
作圆弧或折线过
渡，虽然可以削弱
传送速度在连接
L2
A
处的急变，但相邻
L1
πD
图2
A 两螺距间的斜率
4∶1
仍然不是渐变。
效、快捷。宏程序可以完成子程序无法实现的特殊功能，
如型腔加工程序、固定加工循环程序、椭圆球面加工程
序、锥形曲面加工程序等。
使用宏程序编程加工变螺距螺旋槽，首先要确定加
工路径的变量并进行赋值，找到它们之间的数学关系，然
后正确表达几个变量间的数学运算公式，就可以使机床
按照公式运行刀具路径，从而加工出曲面形状。应用宏程
N0065 GOTOB AAA N0070 CCC: G01 X=R11*2 Z-10 N0075 G40 X=（R11+50）*2 Z100 N0080 M05 M02
4结语 编制函数曲线的数控程序过程中，合理选择变量、参
N0030 AAA: R00=R00-1
数及增量值对保证工件的加工精度起到决定作用，运用
容易出错；同时这种加工方法在进行大批量数控加工时
每加工一个零件的变螺距螺旋就要传送一次，生产效率
更低。Байду номын сангаас
3 变距螺旋槽螺距曲线规律分析
使用 FANUC-0i 系统宏程序双重变量函数编程。我
们能用短短几句函数关系式就完全表达出复杂曲面上全
部点，机床导轨加工轨迹以函数关系进行同步计算，不需
要占用机床内存；使在数控编程中，宏程序编程灵活、高
其螺杆做匀速旋转，物料在螺旋槽各点所受挤压力及速
度是渐变的，没有突变，在传送过程也较为平稳。
此类变螺距螺旋线的加工相比普通螺旋槽加工较
为复杂，如果使用 CAM 电脑软件编程生成程序，再通过
RS232 串行口将程序传送至机床加工的方式，则在使用
CAM 电脑软件编程来生成程序前，需要通过 CAD 软件
进行变螺距螺旋槽的三维建模，把槽内的每一个曲面都
更好地发挥数控技术的优势。
（编辑 明 涛）
B1/SQRT （1-（1-POWER （B1/C1,2））*POWER （1-A1*A1/D1/ D1,2）/POWER（1+A1*A1/3/D1/D1,3））
!!!!!!!!!! 作者简介：孙治丰（1976-），男，工程师，从事机械加工工艺研究工作。
N0035 G01 X=R01*2 Y=R00
通过分析上
述变螺距螺旋槽可以看出，同一螺距内各点的斜率相同，
只有在两螺距交点处出现斜率突变。如图 3，为渐变变距
螺旋线沿圆周展开
图，横坐标为螺旋线
沿圆周展开后长度，
纵坐标为变螺距螺
L2
旋线轴向长度，纵坐
标实际是一条抛物
L1
πD
πD
线；这种螺旋线在同
图3
一螺距内各点斜率
不同呈渐变规律。此
种变距螺槽在机械设备及其零部件中常用于物料传送；
序加工普通螺旋槽时，其参数方程是：
X=L·T/360， A=T
其中，T 为工件转过角度，即 A 轴进给角度；L 为螺距。
而所谓变螺距螺旋线就是相邻螺距不等的螺旋线，
相邻螺距不等的螺旋槽，起始螺距 L0=5mm，其变化的规
律类似于等差数列，螺距变量 ΔL=5mm。其规律如下：
Ln=Ln-1+ΔL
因此我们推导出在立式四轴加工中心上用宏程序加工变
合理的小容量数控宏程序，即可满足零件曲面加工和精
度要求。宏程序还可以实现系统参数的控制、坐标系的读
写、刀具偏置的读写、时间信息的读写、倍率开关的控制
等。因此, 充分地利用好数控机床自身的特性和资源，编
制机动灵活的数控宏程序，可以在进行变距螺旋槽加工
时达到事半功倍的效果。
［参考文献］
［1］ 雷保珍.数控加工工艺与编程［M］.北京：希望电子出版社，2006.
图1
据是螺旋槽函数关系式，每当螺旋槽零件的参数变化时，
如图 2 所示，相同螺距沿圆周展开为一直线段，每个
只要对应改变宏程序的关系式就能使旧程序变成新程 螺距展开直线段斜率都不同。对于此类变螺距螺旋线在
序，快捷地进行加工。实践证明宏程序不仅可以进行普通 四轴加工中心上编程加工较简单。即 A 轴每进给 360°，
变化时，需要加工的变螺距螺旋槽都必须重新构建三维
图形后再进行 CAM 软件构建图形并设置加工参数进行
R2
加工，此时 CAM 软件所生成的程序是以逐点计算的方式
产生，其加工路线与宏程序编程相比大大增加，从而使机
床运行的时间相应增加。我们尝试应用数控宏程序进行
变螺距螺旋槽加工，取得了理想的效果，宏程序的编程依
R01=R10/SQRT（1-（1-（R10/R11）*（R10/R11））*（1-（R00/R13） 数控系统自身的运算功能可以达到事半功倍的效果，能
*（R00/R13））（/ （1+（1/3）（R00/R13）*（R00/R13））*（1+（1/3）（R00/R13）* （R00/R13））*（1+（1/3）（R00/R13）*（R00/R13）））
函数曲面的轮廓加工，还可以完成复杂形状的三元函数 铣刀沿 X 轴进给相应的螺距就可以了。
曲面编程加工，如椭圆球体曲面加工的程序和变螺距螺
虽然也达到了变距的目的，但是各螺距斜率不同，在
旋槽曲面等。
相邻螺距连接处斜率急剧变化。这种相邻两螺距间斜率
2 工艺分析
的突变会造成被传送物料在途经两螺距连接处挤压力及
影响着其在机械结构中所起的作用，因此对其加工精度、 10mm，终止螺距 L5=50mm，螺距变量 ΔL=10mm。
加工质量有较高的要求。应用 CAD/CAM 编程软件进行 变螺距螺旋线建模加工的做法一般比较复杂，而且加工
10 15 20 25 30 5
效率较低，其中很重要的原因是每当螺旋槽零件的参数
在四轴加工中心上加工普通螺旋槽时，用 A 轴和 X 速度急变，进而造成传送机构振动。采取在两螺距连接处
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
缩段的长度为 R13，高度为 R00 时对应的截面半径为 R01。 IF R10 > 0 GOTOF CCC
转化计算成无数的点，加工的轨迹将会走过所有的点，
程序量庞大。所以在 CAD/CAM 电脑软件进行变螺距螺
旋 槽 内 各 曲 面 建 模 造 型 ，其 建 模 一 般 比 较 复 杂 ，要 求 操
作者对软件的熟练程度较高，特别是对于不同直径、不
同 螺 距 或 不 同 的 螺 距 变 量 ，还 必 须 重 新 建 模 ，效 率 低 且
IF（#2LE2160）GOTO 20
G00Z80
#1=#1-0.1
IF（#1GE3）GOTO 10
M09
M05
M30；
5结语
CAM 软件自动编程和宏程序编程方法都有各自不
同的优点和特长，现有的 CAM 软件有时不适合一些特殊
加工对象，如变螺距螺旋槽的曲面形状加工。实际生产
中，针对同一产品的多个相同加工特征的情况，编制简洁
30 机械工程师 2012 年第 9 期
O0001；
G54 G90 G80 G40 G49 G64 G00
X0 Y0 A0;
Z80;M08
#1=18;
N10 G00 Z80
X0 Y0 A0
G01 Z#1 F600 #2=0;
图 4 变螺距螺旋槽类零件
N20 #3=5*（#2/360）*（#2/360）+5*#2/360
A#3 X#3
#2=#2+1
［2］ 沈建峰，朱勤惠.数控机床编程与操作［M］.北京：中国劳动社会
保障出版社，2005.
［3］ 韩伟.铝合金音箱椭圆环形曲面的宏程序编程加工［J］.铝加工，
2011（1）：52-55.
（编辑 明 涛）
!!!!!!!!!! 作者简介：江明（1977-），男，助理工程师，从事职业技能培训工作。
收稿日期：2０１２－０４－１６
螺距螺旋槽曲线方程为：
X=5×（T/360）2+5×T/360， A=T
其中，T 为工件转过角度，即 A 轴进给角度。
工件直径为 100mm，工件长度为 200mm。
4 加工程序的编制
根据以上的参数公式就可以进行宏程序编程，对于
不同直径、不同螺距或不同的螺距变量，不需要重新建
模，只需修改几个参数就可以计算出新的程序。
摘 要：阐述了在立式四轴加工中心上用宏程序加工变螺距螺旋槽的编程方法和加工工艺，介绍了宏程序编程加工方
法的特点及工艺优越性。
关键词：螺旋槽；变螺距；宏程序；变量关系