宏程序在梯形螺纹中的应用

齐敬雷

【摘 要】 分析车削梯形螺纹的方法，合理编制数控程序，尤其是宏程序的运用，实现了数控车床对梯形螺纹高效率、高质量的加工。

【关键词】 梯形螺纹 加工方法 宏程序

在普通车床上用成型刀低速车削梯形螺纹的方法已广泛应用，但加工效率低，尺寸不稳定，螺纹加工精度和效率受人为因素影响比较大。数控车床的高效率及稳定的高精度弥补了普通车床的不足。

1 普通车床车削梯形螺纹方法

车削梯形螺纹时，通常采用高速钢材料刀具进行低速车削，低速车削梯形螺纹一般有如图1所示的四种进刀方法：直进法、斜进法、左右切削法、车槽法。下面分别分析一下这几种车削方法：

直进法：直进法也叫成形法，如图1a）所示。刀具三个切削刃同时参加切削，振动比较大，牙侧容易拉出毛刺，不易得到 较好的表面品质，并容易产生扎刀现象。斜进法：又称单面切削法，如图1b）所示。螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处，采用此种方法梯形螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，刀尖的受力和受热情况有所改善。左右切削法：如图1c）所示。用左右切削法车螺纹时，由于是车刀两个主切削刃中的一个在进行单面切削，避免了三刃同时切削，不容易产生扎刀现象。车槽法分车直槽法和车阶梯槽法：车直槽法，如图1d）所示。车削较大螺距的梯形螺纹时，刀具因其刀头狭长，易折断刀头，切削的沟槽较深，排屑不顺畅，切削速度较低。为了改善车直槽法的弊端，可以采用车阶梯槽法，如图1e）所示，分成若干刀切削成阶梯槽，最后换用精车刀修整至所规定的尺寸。

2 数控车床车削梯形螺纹方法

数控车床的加工方法实际就是把普通车床的加工方法借鉴过来，实现车削加工。FANUC-0i数控车床上可通过G76指令编程加工来实现，对于螺距P≤6的梯形螺纹，只要保证一定的装夹刚性、选择合适的刀具，可直接车削成型。

数控车床车削梯形螺纹采用“分层法”比较合适，“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。“分层法”是牙槽分成若干层，每一层的切削都采用左右交替车削的方法，程序简短，容易操作。

3 宏程序编程车削梯形螺纹

以加工一个Tr36×6的右旋梯形螺纹（如图2所示）为例编写加工程序（采用FANUC 0i Mate TC系统）。

3.1 斜进法加工程序

O0001； （程序名）

N10 G99 M03 S120 T0101；（正转转速120r/min，调1号刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀点）

N30 G76 P020530 Q50 R0.05；（G76螺纹复合循环加工）

N40 G76 X29 Z-35 R0 P3500 Q600 F6；（合理设置参数）

N50 G0 X100； （径向退刀）

N60 Z100； （轴向退刀）

N70 M30； （程序结束并返回程序头）

本程序用FANUC系统的G76螺纹复合循环指令实现梯形螺纹的加工。

3.2 分层法加工

O0002； （程序名）

N10 G99 M03 S60 T0101；（正转转速为60 r/min，调1号刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀点）

N30 #1=3.5； （总切削深度赋值）

N40 #2=#1*TAN[15]；（#2是当X方向进刀时Z方向的移动量）

N50 G92 X[29+#1] Z-35 F6；（中间加工一刀，Z向移动-30）

N60 G0 Z[10+#2]； （快速走到右边加工起刀点）

N70 G92X[29+#1] Z-35 F6； （右边加工一刀）

N80 G0 Z[10-#2]； （快速走到左边加工起刀点）

N90 G92 X[29+#1] Z-35 F6； （左边加工一刀）

N100 #1=#1-0.2； （改变切削深度）

N110 IF [#1GE0] GOTO50； （加工到小径尺寸循环结束）

N120 G0 X100 Z100； （快速退刀）

N130 M30； （程序结束并返回程序头）

该程序实运用宏程序，实现了分层切削螺纹，是加工梯形螺纹比较典型的编程方法。

3.3 精加工之前的Z向刀补问题

在实际加工中，由于刀尖宽度并不等于槽底宽，在粗加工后，仍然无法正确控制螺纹中径等各项尺寸，精加工可以通过Z值的偏置来解决问题，需要精确计Z值。Z=tan15ox（M-m）；

Z：精加工时Z向的偏置值；M：三针测量出的中径尺寸的实际值；m：通过计算的中径尺寸的理论值。endprint

【摘 要】 分析车削梯形螺纹的方法，合理编制数控程序，尤其是宏程序的运用，实现了数控车床对梯形螺纹高效率、高质量的加工。

【关键词】 梯形螺纹 加工方法 宏程序

在普通车床上用成型刀低速车削梯形螺纹的方法已广泛应用，但加工效率低，尺寸不稳定，螺纹加工精度和效率受人为因素影响比较大。数控车床的高效率及稳定的高精度弥补了普通车床的不足。

1 普通车床车削梯形螺纹方法

车削梯形螺纹时，通常采用高速钢材料刀具进行低速车削，低速车削梯形螺纹一般有如图1所示的四种进刀方法：直进法、斜进法、左右切削法、车槽法。下面分别分析一下这几种车削方法：

直进法：直进法也叫成形法，如图1a）所示。刀具三个切削刃同时参加切削，振动比较大，牙侧容易拉出毛刺，不易得到 较好的表面品质，并容易产生扎刀现象。斜进法：又称单面切削法，如图1b）所示。螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处，采用此种方法梯形螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，刀尖的受力和受热情况有所改善。左右切削法：如图1c）所示。用左右切削法车螺纹时，由于是车刀两个主切削刃中的一个在进行单面切削，避免了三刃同时切削，不容易产生扎刀现象。车槽法分车直槽法和车阶梯槽法：车直槽法，如图1d）所示。车削较大螺距的梯形螺纹时，刀具因其刀头狭长，易折断刀头，切削的沟槽较深，排屑不顺畅，切削速度较低。为了改善车直槽法的弊端，可以采用车阶梯槽法，如图1e）所示，分成若干刀切削成阶梯槽，最后换用精车刀修整至所规定的尺寸。

2 数控车床车削梯形螺纹方法

数控车床的加工方法实际就是把普通车床的加工方法借鉴过来，实现车削加工。FANUC-0i数控车床上可通过G76指令编程加工来实现，对于螺距P≤6的梯形螺纹，只要保证一定的装夹刚性、选择合适的刀具，可直接车削成型。

数控车床车削梯形螺纹采用“分层法”比较合适，“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。“分层法”是牙槽分成若干层，每一层的切削都采用左右交替车削的方法，程序简短，容易操作。

3 宏程序编程车削梯形螺纹

以加工一个Tr36×6的右旋梯形螺纹（如图2所示）为例编写加工程序（采用FANUC 0i Mate TC系统）。

3.1 斜进法加工程序

O0001； （程序名）

N10 G99 M03 S120 T0101；（正转转速120r/min，调1号刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀点）

N30 G76 P020530 Q50 R0.05；（G76螺纹复合循环加工）

N40 G76 X29 Z-35 R0 P3500 Q600 F6；（合理设置参数）

N50 G0 X100； （径向退刀）

N60 Z100； （轴向退刀）

N70 M30； （程序结束并返回程序头）

本程序用FANUC系统的G76螺纹复合循环指令实现梯形螺纹的加工。

3.2 分层法加工

O0002； （程序名）

N10 G99 M03 S60 T0101；（正转转速为60 r/min，调1号刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀点）

N30 #1=3.5； （总切削深度赋值）

N40 #2=#1*TAN[15]；（#2是当X方向进刀时Z方向的移动量）

N50 G92 X[29+#1] Z-35 F6；（中间加工一刀，Z向移动-30）

N60 G0 Z[10+#2]； （快速走到右边加工起刀点）

N70 G92X[29+#1] Z-35 F6； （右边加工一刀）

N80 G0 Z[10-#2]； （快速走到左边加工起刀点）

N90 G92 X[29+#1] Z-35 F6； （左边加工一刀）

N100 #1=#1-0.2； （改变切削深度）

N110 IF [#1GE0] GOTO50； （加工到小径尺寸循环结束）

N120 G0 X100 Z100； （快速退刀）

N130 M30； （程序结束并返回程序头）

该程序实运用宏程序，实现了分层切削螺纹，是加工梯形螺纹比较典型的编程方法。

3.3 精加工之前的Z向刀补问题

在实际加工中，由于刀尖宽度并不等于槽底宽，在粗加工后，仍然无法正确控制螺纹中径等各项尺寸，精加工可以通过Z值的偏置来解决问题，需要精确计Z值。Z=tan15ox（M-m）；

Z：精加工时Z向的偏置值；M：三针测量出的中径尺寸的实际值；m：通过计算的中径尺寸的理论值。endprint

【摘 要】 分析车削梯形螺纹的方法，合理编制数控程序，尤其是宏程序的运用，实现了数控车床对梯形螺纹高效率、高质量的加工。

【关键词】 梯形螺纹 加工方法 宏程序

在普通车床上用成型刀低速车削梯形螺纹的方法已广泛应用，但加工效率低，尺寸不稳定，螺纹加工精度和效率受人为因素影响比较大。数控车床的高效率及稳定的高精度弥补了普通车床的不足。

1 普通车床车削梯形螺纹方法

车削梯形螺纹时，通常采用高速钢材料刀具进行低速车削，低速车削梯形螺纹一般有如图1所示的四种进刀方法：直进法、斜进法、左右切削法、车槽法。下面分别分析一下这几种车削方法：

直进法：直进法也叫成形法，如图1a）所示。刀具三个切削刃同时参加切削，振动比较大，牙侧容易拉出毛刺，不易得到 较好的表面品质，并容易产生扎刀现象。斜进法：又称单面切削法，如图1b）所示。螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处，采用此种方法梯形螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，刀尖的受力和受热情况有所改善。左右切削法：如图1c）所示。用左右切削法车螺纹时，由于是车刀两个主切削刃中的一个在进行单面切削，避免了三刃同时切削，不容易产生扎刀现象。车槽法分车直槽法和车阶梯槽法：车直槽法，如图1d）所示。车削较大螺距的梯形螺纹时，刀具因其刀头狭长，易折断刀头，切削的沟槽较深，排屑不顺畅，切削速度较低。为了改善车直槽法的弊端，可以采用车阶梯槽法，如图1e）所示，分成若干刀切削成阶梯槽，最后换用精车刀修整至所规定的尺寸。

2 数控车床车削梯形螺纹方法

数控车床的加工方法实际就是把普通车床的加工方法借鉴过来，实现车削加工。FANUC-0i数控车床上可通过G76指令编程加工来实现，对于螺距P≤6的梯形螺纹，只要保证一定的装夹刚性、选择合适的刀具，可直接车削成型。

数控车床车削梯形螺纹采用“分层法”比较合适，“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。“分层法”是牙槽分成若干层，每一层的切削都采用左右交替车削的方法，程序简短，容易操作。

3 宏程序编程车削梯形螺纹

以加工一个Tr36×6的右旋梯形螺纹（如图2所示）为例编写加工程序（采用FANUC 0i Mate TC系统）。

3.1 斜进法加工程序

O0001； （程序名）

N10 G99 M03 S120 T0101；（正转转速120r/min，调1号刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀点）

N30 G76 P020530 Q50 R0.05；（G76螺纹复合循环加工）

N40 G76 X29 Z-35 R0 P3500 Q600 F6；（合理设置参数）

N50 G0 X100； （径向退刀）

N60 Z100； （轴向退刀）

N70 M30； （程序结束并返回程序头）

本程序用FANUC系统的G76螺纹复合循环指令实现梯形螺纹的加工。

3.2 分层法加工

O0002； （程序名）

N10 G99 M03 S60 T0101；（正转转速为60 r/min，调1号刀）

N20 M08 G0 X40 Z10； （快速定位起刀点）

N30 #1=3.5； （总切削深度赋值）

N40 #2=#1*TAN[15]；（#2是当X方向进刀时Z方向的移动量）

N50 G92 X[29+#1] Z-35 F6；（中间加工一刀，Z向移动-30）

N60 G0 Z[10+#2]； （快速走到右边加工起刀点）

N70 G92X[29+#1] Z-35 F6； （右边加工一刀）

N80 G0 Z[10-#2]； （快速走到左边加工起刀点）

N90 G92 X[29+#1] Z-35 F6； （左边加工一刀）

N100 #1=#1-0.2； （改变切削深度）

N110 IF [#1GE0] GOTO50； （加工到小径尺寸循环结束）

N120 G0 X100 Z100； （快速退刀）

N130 M30； （程序结束并返回程序头）

该程序实运用宏程序，实现了分层切削螺纹，是加工梯形螺纹比较典型的编程方法。

3.3 精加工之前的Z向刀补问题

在实际加工中，由于刀尖宽度并不等于槽底宽，在粗加工后，仍然无法正确控制螺纹中径等各项尺寸，精加工可以通过Z值的偏置来解决问题，需要精确计Z值。Z=tan15ox（M-m）；

Z：精加工时Z向的偏置值；M：三针测量出的中径尺寸的实际值；m：通过计算的中径尺寸的理论值。endprint