用宏程序粗精車螺紋兩側(cè)面

□ 常華超 □ 徐興泰

中國(guó)工程物理研究院 機(jī)械制造工藝研究所 四川綿陽(yáng) 621900

螺紋切削一般有兩種加工方法:G92(G32)直進(jìn)式切削方法和G76斜進(jìn)式切削法。前者切削方法由于是兩側(cè)刃同時(shí)工作，切削力較大，而且排屑困難，因此在切削時(shí)，兩切削刃容易磨損；在切削螺距較大的螺紋時(shí)，由于切削深度較大，刀刃磨損較快，從而造成螺紋中徑產(chǎn)生誤差；但由于其加工的牙形精度較高，因此一般多用于小螺距螺紋加工，其刀具移動(dòng)切削均靠編程來(lái)完成；直進(jìn)式切削方法由于刀刃容易磨損，因此加工中要做到勤測(cè)量。后者切削方法為單側(cè)刃加工，加工刀刃容易損傷和磨損，使加工的螺紋面不直，刀尖角發(fā)生變化，從而造成牙形精度較差；但由于其為單側(cè)刃工作，刀具負(fù)載較小，排屑容易，并且切削深度為遞減式，因此，此加工方法一般適用于大螺距螺紋加工。

采用宏程序編程進(jìn)行螺紋加工可以大大提高加工效率，相對(duì)其它 G功能指令程序，不僅可以提高加工效率，而且也保證了加工精度。本文介紹用宏程序加工螺紋的優(yōu)點(diǎn)和適用性［1～3］。

1 用宏程序加工螺紋的特點(diǎn)

▲圖1 用宏程序加工螺紋示意

▲圖2 用G72指令加工螺紋示意

1）用宏程序切削螺紋時(shí)，為兩側(cè)面一前一后下刀，每次下刀單一側(cè)面接觸（如圖1）。好處：減少了刀刃吃刀抗力，對(duì)螺紋剛性要求進(jìn)一步降低，可以在以往加工螺紋的基礎(chǔ)上提高轉(zhuǎn)速，進(jìn)而提高效率，而且可以均分刀刃的磨損，提高刀片的使用壽命，節(jié)約成本。

而用G76切削螺紋時(shí)，由于下刀為沿單一側(cè)面逐漸下刀（如圖2），刀刃接觸長(zhǎng)度越來(lái)越長(zhǎng)，刀刃受力越來(lái)越大，轉(zhuǎn)速不能提高，并容易導(dǎo)致工件發(fā)顫。其下刀方式?jīng)Q定了刀刃只有一個(gè)側(cè)面受力，磨損集中在一條刃上，而另一刃卻沒(méi)有使用起來(lái)，沒(méi)有充分發(fā)揮刀片性能，不僅降低了生產(chǎn)效率，還對(duì)整個(gè)零件的加工增加了成本。

2）粗加工大螺距（螺紋牙型高度偏大），可選擇變直徑切削。好處：對(duì)于大螺距螺紋從開(kāi)始吃刀到一定直徑（理論上為中徑）時(shí)，刀刃接觸長(zhǎng)度越來(lái)越長(zhǎng)，變直徑切削在這個(gè)時(shí)候使刀具受力不會(huì)增加（當(dāng)切至中徑時(shí)，刀刃接觸長(zhǎng)度越來(lái)越小，可選擇等直徑車削）。

由于G76為單一側(cè)面下刀，為了減小刀刃受力，每次下刀都必須逐漸減小X的變化量，并且設(shè)定了一個(gè)最小值，當(dāng)達(dá)到參數(shù)里的設(shè)定值時(shí)開(kāi)始以設(shè)定值下刀，X向下刀變化就比較慢，切削刀數(shù)也隨之增加，一般直徑大，螺距也大，選擇的轉(zhuǎn)速也較低，所以加工起來(lái)耗時(shí)，效率也不高。

3）精加工時(shí)可以選擇等直徑切削，也可以轉(zhuǎn)換為單一側(cè)面單獨(dú)車削。好處：當(dāng)粗加工后發(fā)現(xiàn)某一側(cè)面表面質(zhì)量不好需再修一修時(shí)，可轉(zhuǎn)換程序，針對(duì)某一側(cè)面單獨(dú)車削，由于精加工時(shí)為等直徑下刀，所以每次直徑變化量可以根據(jù)情況選擇，對(duì)螺紋的表面質(zhì)量具有一定的可控性。

G76最后一刀為兩刃一刀尖全接觸，使Z向偏移，最好的情況也是單一側(cè)刃吃滿刀，所以表面質(zhì)量不易保證，并且用G76精車時(shí)前面會(huì)出現(xiàn)空刀現(xiàn)象，浪費(fèi)時(shí)間。若改變第一刀切削深度，雖可以減少走刀次數(shù)，但也必須保證倒數(shù)第二刀及以上吃刀不能太大，因?yàn)镚76的運(yùn)算不明顯，所以操作者不好確定最優(yōu)下刀參數(shù)。

4）粗精加工的刀數(shù)及每次上刀量可控。好處：操作人員可根據(jù)工件材料、系統(tǒng)剛性以及個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，選擇吃刀刀數(shù)和每次吃刀深度。粗車螺距偏大螺紋時(shí)，可根據(jù)等差數(shù)列把刀數(shù)以及走到哪一個(gè)值后開(kāi)始等直徑切削給計(jì)算出來(lái)。

使用G76時(shí)操作人員改動(dòng)的參數(shù)比較少，一般為第一刀吃深以及最小吃深，可改動(dòng)的參數(shù)少，其余的只能依靠系統(tǒng)計(jì)算出來(lái)。使用起來(lái)不靈活。

5） 也適于 30°、55°、60°等不同牙型螺紋。

6）粗精加工程序相互間轉(zhuǎn)換靈活。

2 用宏程序加工螺紋實(shí)例

加工 M236×6螺紋， 設(shè)備 CK7840，F(xiàn)ANUC-0I系統(tǒng)，程序如下：

IF ［#4 GE#5］GOTO1;//利用等差數(shù)列保證#1通過(guò)刀數(shù)累積小于牙型高度

#4=0.02;//粗加工到一定值時(shí)X等直徑切削進(jìn)刀量，精加工時(shí)可根據(jù)情況重新賦值

3 用宏程序加工螺紋的適用性

根據(jù)以上宏程序加工螺紋的特點(diǎn)，此程序適用于加工以下零件：

1）批量生產(chǎn)，但不適于單件小批量生產(chǎn)；2）大螺距（牙型比較高）螺紋；3)系統(tǒng)剛性不高的螺紋；4)外形在小機(jī)床無(wú)法裝夾，大機(jī)床又沒(méi)法提高轉(zhuǎn)速的中小型螺紋；5)螺紋材料偏軟，加工時(shí)容易掉牙。

4 結(jié)束語(yǔ)

使用宏程序編程可以使程序得到大大簡(jiǎn)化，經(jīng)驗(yàn)證明：使用宏程序可以解決很多零件加工中的難題，減輕編程工藝人員的工作量，提高零件的加工效率，保證零件的加工精度。

［1］ 王寧，徐小春.數(shù)控螺紋加工G92和G76指令分析與應(yīng)用［J］.棗莊學(xué)院學(xué)報(bào)，2009,26（2）.

［2］ 馬漢偉，張紹杰.用宏程序在數(shù)控車床上加工大螺距梯形螺紋［J］.科教文匯， 2010（3）.

［3］ 陳洪濤.數(shù)控加工工藝與編程［M］.北京:高等教育出版社，2009.