連續(xù)螺紋的簡化編程方法

■德州聯(lián)合石油機(jī)械有限公司 （253034）

侯祖剛 駱亞敏 孫京鋒

有一批軸類零件，涉及到連續(xù)螺紋的車削（見圖1），兩段牙型相同的螺紋，沿用同一條螺旋線，連接部位要求圓滑過渡。數(shù)控車床以前的加工方案是利用G92固定循環(huán)指令，選擇同一軸向位置作為螺紋起點(diǎn)，加工完錐螺紋后，再加工直螺紋，缺點(diǎn)是螺紋連接部分重復(fù)車削，留有明顯的刀痕，影響表面粗糙度值。公司新進(jìn)的數(shù)控車床配有FANUC 0 i 系統(tǒng)，具備連續(xù)螺紋車削功能，即使在螺紋插補(bǔ)過程中改變切削深度和進(jìn)給方向，也可以正確加工而不損壞螺紋，達(dá)到光潔流暢的連續(xù)效果。

圖1 連續(xù)螺紋

1. 編程思路

G32是FANUC系統(tǒng)最基本的螺紋插補(bǔ)功能，屬于模態(tài)指令，當(dāng)前面的程序段是螺紋插補(bǔ)，當(dāng)前的程序段也是螺紋插補(bǔ)時，系統(tǒng)無需等待主軸編碼器檢測一轉(zhuǎn)的信號，即可連續(xù)車削螺紋。但G32不具備自動退尾功能。在螺紋終點(diǎn)沒有退刀槽的情況下，須根據(jù)圖樣要求增加一段45°的錐螺紋用于斜線退刀，本例中設(shè)定螺紋右端面為工件坐標(biāo)系零點(diǎn)，采用直徑編程，將3個螺紋程序段按先后順序緊密排列在一起，即可完成連續(xù)螺紋的車削。

T0202； （2#螺紋車刀）

G0 X100 Z12； （螺紋起始點(diǎn)）

X71.0； （X軸進(jìn)刀）

G32 U6.0 Z-60 F6.0；（切削錐螺紋）

Z-120； （切削直螺紋）

U12.0 W-6.0； （45°螺紋退尾）

G0 X100 Z12.0； （快速返回起始起點(diǎn)）

上面程序中，刀具從安全位置出發(fā)，快速定位到錐螺紋加工起點(diǎn)，沿用G32模態(tài)指令一路完成3段螺紋的車削，快速返回起始點(diǎn)。程序格式正確，加工也沒有問題，但編程相對麻煩一些。F6.0的三角螺紋，牙底深度接近4m m，需要20多刀才能切削完成，如果按照上面的編程方法，會產(chǎn)生上百個程序段，占用大量的系統(tǒng)內(nèi)存，即使編程沒有失誤，程序手動輸入時也難免會出現(xiàn)差錯。相比之下，編程員更習(xí)慣于G92螺紋固定循環(huán)指令，吃刀深度和分刀次數(shù)完全取決于加工情況和個人經(jīng)驗(yàn)，只需逐行指定螺紋終點(diǎn)的X軸位置，即可完成螺紋車削，靈活性很強(qiáng)。以此為參考，我們對連續(xù)螺紋程序進(jìn)行簡化處理。

將其從主程序中分離出來，編寫成獨(dú)立的子程序（O2010），為統(tǒng)一基準(zhǔn)，螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)全部用增量值表示。主程序使用G66模態(tài)調(diào)用功能，用地址P指定要調(diào)用的子程序號，后面的程序段依次輸入螺紋起點(diǎn)的X軸坐標(biāo)值。啟動主程序，G66之后的每一個移動程序段，系統(tǒng)將自動調(diào)用指定的子程序，螺紋車削完成后，G67取消模態(tài)調(diào)用，刀具快速返回安全位置，程序結(jié)束。

主程序如下：

O1010；

M03 S400；

T0202； （2#螺紋車刀）

G0 X100 Z12；（螺紋起始點(diǎn)）

G66 P2010；(啟動子程序模態(tài)調(diào)用)

G0 X71； （移動程序段后，執(zhí)行O2010子程序）

------ （根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定分刀次數(shù)和進(jìn)刀深度）

X64.2； (最后一刀進(jìn)給至螺紋小徑尺寸)

G67； (結(jié)束模態(tài)調(diào)用)

G0 X300 Z200；（車刀快速返回安全位置）

M5 M30； (主程序結(jié)束)子程序： O2010；

G32 U6 W-72 F6.0；（切削錐螺紋）

W-60； （切削直螺紋）U12.0 W-6.0； （45°退尾）

G0 X100 Z12.0； （返回起始點(diǎn)）

M99；(子程序結(jié)束)

2. 注意事項

首件試切或刀片磨損后，如果檢測到螺紋牙底深度不夠，需要調(diào)整刀具補(bǔ)償重復(fù)最后幾刀的車削時，必須從T0202換刀程序段開始，執(zhí)行G66 P2010程序段后，方可跳轉(zhuǎn)到后面的移動程序段，模態(tài)調(diào)用螺紋子程序。

3. 結(jié)語

程序的巧妙之處在于連續(xù)螺紋插補(bǔ)與模態(tài)子程序調(diào)用的完美結(jié)合。簡化編程，大幅縮短了程序長度，檢查和修改也更加方便，推廣使用后，和G92功能沒有太大的區(qū)別，得心應(yīng)手，發(fā)揮出很高的編程效率，深受操作者的喜愛。

[1] 陳海舟. 數(shù)控銑削宏程序及應(yīng)用實(shí)例[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[2] 劉力鍵. 數(shù)控加工編程與操作[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[3] 張玉香. 數(shù)控車床螺紋加工編程指令的應(yīng)用[J]. 金屬加工（冷加工），2008（16）：72-74.