淺談采用參數(shù)編程分層切削法加工梯形螺紋

閉祖勤

摘 要：不同的梯形螺紋加工方法在加工過程當(dāng)中的優(yōu)缺點(diǎn)不一樣，分層切削法更適合運(yùn)用于數(shù)控車床上加工梯形螺紋，但是數(shù)控系統(tǒng)并沒有分層切削指令，本文介紹了采用參數(shù)編程的分層切削法加工梯形螺紋。

關(guān)鍵詞：梯形螺紋 參數(shù)編程 分層切削法

數(shù)控車床加工梯形螺紋，雖然可以采用一般的編程方法加工，但是由于其獨(dú)特的構(gòu)造導(dǎo)致存在如參與切削的切削刃較長(zhǎng)、切削力大、切削過程出現(xiàn)振動(dòng)，甚至扎刀和崩刃等難題。因此，如何合理地設(shè)計(jì)梯形螺紋加工工藝并編制加工程序，成為充分發(fā)揮數(shù)控車床優(yōu)勢(shì)的首要問題。

一、工藝分析

梯形螺紋的加工方法主要有直進(jìn)法、斜進(jìn)法、切槽法和分層切削法。

一是采用直進(jìn)法。在加工（G92）梯形螺紋時(shí)，由于螺紋車刀三刃同時(shí)參與切削，切削力很大，排屑不暢，刀具磨損快，很容易引起扎刀和崩刃等不良現(xiàn)象。

二是采用斜進(jìn)法（G76）。刀具沿著牙型角方向斜向進(jìn)給，避免了三刃同時(shí)切削的情況，有效緩解了直進(jìn)法存在的不良現(xiàn)象，但仍存在刀具磨損快，且不均勻、牙型角略有偏差等不良情況。在長(zhǎng)期實(shí)際應(yīng)用過程當(dāng)中，我們發(fā)現(xiàn)，G76復(fù)合指令編程不適合大螺距螺紋編程。

三是采用切槽法。切槽法進(jìn)刀方式是先用切槽刀切出螺旋槽，再用梯形螺紋車刀加工出左右兩牙側(cè)，這種方法的編程費(fèi)時(shí)，在數(shù)控車床上加工較為繁瑣且不易實(shí)現(xiàn)。

四是采用分層切削法車削梯形螺紋。刀具首先直進(jìn)，然后在同等深度沿牙型角方向依次左右進(jìn)刀，其本質(zhì)上是直進(jìn)法和左右切削法的綜合應(yīng)用。

在車削梯形螺紋時(shí)，分層切削法通常不是一次性就把梯形牙槽切削加工出來，而是把牙槽根據(jù)螺紋牙型深度分成若干層，從而降低了螺紋車削難度。每一層的切削都采用先直進(jìn)后，再左右借刀的車削方法，由于左右切削時(shí)螺紋牙槽深度不變，刀具只需做先向左，再向右的縱向（Z向）進(jìn)給即可。如圖1所示，分層法就是將螺紋牙型分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……若干層，每次切削采用a、b、c的加工順序依次加工。因此，分層切削法能夠有效地避免直進(jìn)法和斜進(jìn)法帶來的不良影響，而且其在大螺距螺紋或蝸桿加工過程中所表現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)更為明顯。

圖1

二、梯形螺紋編程

我們采用機(jī)夾涂層螺紋車刀加工如圖2梯形螺紋，采用分層切削法編制梯形螺紋加工程序，見下表。

圖2

表 宏程序變量及含義

序號(hào) 參數(shù) 含義 備注

1 #101 螺紋公稱直徑 在切削加工外螺紋過程中逐漸變小

2 #102 左右借刀量 根據(jù)切削深度減小而減小

3 #103 每次切削深度 在切削加工過程中，視情況調(diào)節(jié)

4 #104 螺紋加工起始Z指 根據(jù)梯形螺紋螺距不同而調(diào)節(jié)

O 0027； （程序名）

N10 T0101； （梯形螺紋刀具選擇）

N11 M3 S240； （主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速240r/min）

N12 #101=48.0； （梯形螺紋公稱直徑賦值）

N13 #102=TAN15*3.5； （左右借刀量計(jì)算并賦初始值）

N14 #103=0.3； （每次切削深度賦初始值）

N15 #104=6.0； （循環(huán)加工Z方向起到點(diǎn)賦值）

N16 G00 X50.0 Z#104 M08； （快速移動(dòng)至循環(huán)起始點(diǎn)）

N17 WHILE[#101GT41.0] DO10；（如果切深直徑大于

Φ41.0mm，執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)程序）

N18 G00 X#104； （快速移動(dòng)至螺紋牙型中點(diǎn)）

N19 G92 X#101 Z-56.0 F6.0； （直進(jìn)切削一刀）

N20 G00 Z[#104-#102]； （快速移動(dòng)至螺紋牙型左側(cè)進(jìn)刀點(diǎn)）

N21 G92 X#101 Z-56.0 F6.0； （左側(cè)切削一刀）

N22 G00 Z[#104+#102]； （快速移動(dòng)至螺紋牙型右側(cè)進(jìn)刀點(diǎn)）

N23 G92 X#101 Z-56.0 F6.0； （右側(cè)切削一刀）

N24 #101= #101-#103； （改變螺紋加工直徑）

N25 #102= #102-#103*TAN15/2；（根據(jù)切深計(jì)算每次左右借

刀量）

N26 IF[#101LT46.0] THEN #103=0.2； （當(dāng)切削直徑小于

Φ46.0mm時(shí)每次切削深度賦值0.2）

N27 IF[#101LT44.0] THEN #103=0.1；（當(dāng)切削直徑小于

Φ44.0mm時(shí)每次切削深度賦值0.1）

N28 IF[#101LT42.0] THEN #103=0.05；（當(dāng)切削直徑小于

Φ42.0mm時(shí)每次切削深度賦值0.05mm）

N29 END10 （循環(huán)體10結(jié)束）

N30 G92 X41.0 Z56.0 F6.0； （梯形螺紋精加工一刀）

N31 G00 X100.0 Z100.0 M09；（刀具快速移動(dòng)至安全點(diǎn)，切

削液關(guān)閉）

N32 M05； （主軸停止）

N33 M30； （程序結(jié)束）

三、結(jié)束語

我們采用參數(shù)編程分層切削法加工梯形螺紋，其分層切削，具有切削力小、切削熱量低、刀具磨損小、排屑順暢、不易扎刀斷刀等優(yōu)點(diǎn)，并能夠安全、高效、高質(zhì)量地完成梯形螺紋加工，因此參數(shù)編程分層切削法，是一種值得推薦的梯形螺紋加工工藝方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]于宏輝.基于宏程序的單線梯形螺紋加工工藝探討[J].電子世界，2012（8）.

（作者單位：廣西石化高級(jí)技工學(xué)校）