运用宏程序在圆弧面上车削圆弧螺纹

曾祥菹（河源市高级技工学校，广东河源517000）

运用宏程序在圆弧面上车削圆弧螺纹

曾祥菹
（河源市高级技工学校，广东河源517000）

在圆弧面上加工圆弧螺纹是数控车床编程与加工的两大难点，一是拟合圆弧表面的螺旋槽，二是该螺旋槽的斜进切削。以FANUC 0i系统为例，运用宏程序中的变量运算、逻辑运算和条件转移，加工圆弧面上的圆弧螺纹，为数控技能比赛、生产加工解决此类问题提供参考。

圆弧面；宏程序；数控车削；圆弧螺纹

0　引言

近几年来在全国及省级数控技能大赛的数控车比赛中，经常会出现在圆弧表面上加工圆弧螺纹的考点。以2012年广东省数控技能大赛数控车工教师/职工组一试题为例（如图1零件图所示），由于其不能用CAXA自动编程，令众多选手无从下手，对于此类圆弧面上加工圆弧螺纹的零件必须应用宏程序编程，才能提高加工的精度和效率。

1　圆弧螺纹的加工工艺分析

1.1图样分析

现以图2为例分析圆弧螺纹，外圆弧面上的圆弧半径R50mm，最大直径是ϕ35mm，圆弧螺纹的圆弧半径R3mm，导程是6mm，材料是#45钢。

图1　零件图

图2　圆弧面上的圆弧螺纹

根据图2分析可知，加工圆弧面上的圆弧牙形螺纹时，刀具的移动既要沿着零件表面半径R50圆弧运动，又要沿着牙形半径R3圆弧进行车削螺纹[1]。

1.2刀具选择

一般情况下，不直接使用R3的成型车刀加工，因为切削力比较大，而且螺距大，在加工时刀具后很容易干涉，从而导致刀具损坏，同时也很难保证零件的技术要求[2]。

对于R3的圆弧螺纹，本文选用R1.5mm外圆弧车刀，如图3所示。运用宏程序编程的方式，完成R3圆弧的逼近拟合，通过圆弧切削（如图4所示）减小切削力，保证快速、高质、高效地加工出圆弧螺纹。

图3　外圆弧车刀

1.3加工方式

由于圆弧螺纹的牙型宽度和螺距较大，车削圆弧螺纹时切削余量和切削抗力均比较大，为了尽量避免车削热和车削阻力给加工带来误差，以及切削过程中刀具刃口损伤，因此采用低速车削方式[3]。

车削圆弧螺纹时，切削力不能太大，因此不能仅仅简单使用螺纹切削指令G92来进行直接加工，更不能直接使用螺纹切削复合循环指令G76来加工[3]。本文运用宏程序编程，通过改变刀具起刀点的位置从圆弧槽左侧沿着R3圆弧往右侧偏移切削来完成整个圆弧槽的切削加工。即是刀具在X向和Z向沿着R3圆弧同时移动，来确保圆弧螺纹的牙型，如图4、图5所示。此方法刀具只有单侧切削受力，可减小切削力，能顺利排屑。

图4　圆弧槽切削示意图

图5　圆弧螺纹切削示意图

2　编制加工程序

为了编程及加工方便，以圆弧角度为自变量采用极坐标的编程方式按刀尖圆弧中心点轨迹编制数控程序。

刀位点：R1.5圆弧刀的圆心；

起点坐标：（X30.75 Z4）；

终点坐标：（X30.75 Z-37）。

程序编制如表1所示。

表1　加工程序

3　结语

本文运用宏程序编程在圆弧面上加工圆弧螺纹的方法。利用所编制的程序在FANUC 0i TD系统的HTC2050n数控车床上，进行圆弧面上加工圆弧螺纹操作，取得良好的加工效果。在实际生产中，宏程序编程在许多加工程序中都得到了广泛应用，特别是为复杂零件加工提供了一个很好的手工编程方法，拓展了数控机床的加工范围，提高了零件的加工精度与加工效率。

［1］刘锦武，王思忠.宏程序在异形螺纹数控车削中的应用［J］.现代制造技术与装备，2012（6）：61-62.

［2］高晓东.宏程序编程在异形螺纹加工中的应用［J］.制造业自动化，2012（19）：62-63.

［3］夏静文，穆丽沙.数控车床上圆弧螺纹的宏程序编程与加工［J］.机械工程与自动化，2012（03）：68-70.

(编辑：王智圣)

Application of Macro Program in Turning Arc Thread on Curved Surface

ZENG Xiang-zu
（Heyuan Senior Technical School，Heyuan517000，China）

Processing arc threads on curved surface are difficulty of programming and processing of CNC lathe，there are two difficult points，first is spiral groove fitting arc surface，second is oblique cutting the spiral groove.In this paper，the FANUC 0Isystem as an example，using themacro variables in operation，logic operation and conditionsof the transfer to processing the arc thread on arc surface. Itprovidesa reference for thenumericalskillscompetition，production and processing to solve thiskind ofproblem.

arc surface；macro programs；CNC turning；circular thread

TG51

A

1009－9492(2015)06－0160－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.06.047

2014－12－04

曾祥菹，男，1980年生，广东河源人，大学本科，讲师。研究领域：数控加工技术。已发表论文2篇。