浅谈圆弧型螺纹的车削

雷欣荣

摘 要：在日常生活中，最常见的螺纹是普通三角螺纹，但在一些特定的场合也经常见到圆弧型螺纹，例如普通车床上的零件纵横向传动丝杠、小滑板传动丝杠、中滑板传动丝杠等，都采用圆弧型螺纹。本文针对圆弧型螺纹的加工进行了分析与探讨。

关键词：圆弧型螺纹 车削 宏程序

螺纹加工对我们来说并不陌生，但圆弧型螺纹加工却不多见。对于较小的圆弧型螺纹来说，可以采用成型车刀来进行加工，但较大的圆弧型螺纹就没有办法使用成型刀进行加工了。针对较大的圆弧型螺纹，我们可以根据插补原理，使用宏程序进行编程，解决圆弧型螺纹的加工问题。

一、圆弧型螺纹的加工原理

如图1所示，将一段圆弧均匀分成多段，每段的起点作为螺纹的起刀点，利用螺纹切削指令进行加工（相当于加工多线螺纹）。当点足够密的时候，最终加工形成圆弧型螺纹。

图1 圆弧型螺纹的加工原理

二、圆弧型螺纹刀具的选择

1.35°外圆尖刀（图2）

刀尖角度为35°，刀尖圆弧半径为0.4mm。加工特点为：因为刀尖圆弧较小，加工时表面容易光亮，但刀痕较明显，加工的凹圆弧深度有限。

2.圆弧车刀（图3）

刀尖圆弧半径为1.5mm。加工特点为：因为刀尖圆弧较大，加工时表面不容易见光，但刀痕较均匀，可加工凹半圆的轮廓。

图2 35o外圆尖刀图3 圆弧车刀

三、圆弧型螺纹的编程

图4

如图4根据椭圆的参数方程：

X=sin(θ)* a

Z=cos(θ)*b

注：X、Z ——坐标点，

θ—— 离心角，

a、b——椭圆的长（图4椭圆参数方程推算）半轴长和短半轴长。

根据插补原理，在编写加工程序时，是以椭圆离心角θ作为变量，离心角θ变化，那么X、Z坐标点也会跟着变化。当椭圆的长轴和短轴不相等时，坐标点所组成的形状就是一个椭圆；如果长轴和短轴相等时，坐标点所组成的形状就是一个圆。

四、圆弧型螺纹的程序

图5 圆弧型螺纹的加工形状

加工零件形状（如图5所示），编程采用35°外圆尖刀。

M03 S600 T0101

G0 X55 Z10

#1=-30

WHILE[#1GE-150]DO1

#2=SIN[#1]*4

#3=COS[#1]*4

#4=#2*2+52

#5=#3+10

G0 X[#4] Z[#5]

G32 Z-53 F8

G0 X55

Z10#1=#1-2

END1

G0 X100 Z100

M30

笔者分析了圆弧型螺纹的加工原理及加工刀具的选择，根据椭圆的参数方程，推算出圆的参数方程。结合宏程序的应用，编写圆弧型螺纹的加工程序，解决圆弧型螺纹的加工问题。

参考文献：

[1]柴灿.数学[M].北京：电子工业出版社， 2013.

[2]冯志刚.数控宏程序编程方法、技巧与实例[M].北京：机械工业出版社，2007.

（作者单位：广东省机械高级技工学校）