华中系统数控车车削螺纹的方法分析

周国平

【摘    要】加工螺纹需要保证加工进给与主轴旋转同步，伺服电机带动滚珠丝杠的旋转，从而使刀具移动进行切削加工。在华中数控系统中，G32、G82、G76能实现不同要求下的螺纹车削。

【关键词】螺纹车削原理  加工常识  华中数控  车削方法

中图分类号：G4      文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2019.24.173

一、数控车削螺纹加工原理

数控机床车削螺纹时，走的是丝杆路线，数控车床车削螺纹不乱牙主要靠主轴上安装的编码器实现，当转速一定，在退刀時，主轴的转动方向与进刀时同步但相反，这就保证刀具进刀时都是在同一点上，使得车削时不会乱牙。了解了数控机床加工螺纹的原理，才能充分发挥数控机床的功效，数控机床加工螺纹需要保证加工螺纹的进给与主轴旋转同步，其控制主要依靠数控机床的四个部件来实现。①主轴编码器。②运算器。③伺服电机。④滚珠丝杠。

二、螺纹加工工艺常识

了解螺纹相关知识对于车削螺纹加工的编程数据尤为重要。常见三角形螺纹，牙型角为60度，有粗牙和细牙之分，粗牙普通螺纹螺距是标准螺距，其代号用字母“M”及公称直径表示。细牙普通螺纹代号用字母“M”及公称直径◇螺距表示，如M24◇1.5等。普通螺纹又有左旋（加注“LH”）和右旋之分，如M20◇1.5LH等，未注明的是右旋螺纹。

①车削螺纹前工件大径的确定，车削三角螺纹时，应考虑螺纹的公差要求和螺纹切削过程中对大径的挤压作用，编程过程中的实际大径应比其公称直径略小，按经验公式取值约0.13P。

②螺纹总切深的确定，螺纹总切深与螺纹牙型高度及螺纹中径的公差带有关，在编制螺纹加工程序时，总切深量h’=2h+T，T为螺纹中径公差带的中值。

③螺纹加工的多刀切削，在数控车床上多刀车削螺纹的常用方法有直进法和斜进法两种，在螺纹总切深确定后，如果螺纹的牙型较深，可以多次进给，每次进给的背吃刀量依递减规律分配。

④螺纹轴向起点和终点的位置的确定，车削螺纹时，沿有效螺旋线方向首尾各取1/4的导程。

三、华中系统数控车床车削螺纹

在华中系统中，G32、G82、G76能实现不同要求下的螺纹车削，本文对以上三种指令进行分解，使在进行螺纹编程加工时，能根据具体零件的特点做到合理选择。

1.单行程螺纹切削指令格式：G32 X（U）__ Z（W）___ F___

指令中的X（U）、Z（W）为螺纹终点坐标，F为螺纹导程。使用G32指令前需确定的参数各参数意义如下：L：螺纹导程，当加工锥螺纹时，取X方向和Z方向中螺纹导程较大者;α：锥螺纹锥角，如果α为零，则为直螺纹;δ1、δ2：为切入量与切除量。

例，螺纹切削导入距离δ1取5mm，导出距离δ2取3mm。

O001，┇，G00 X40 Z5 ，X19 ，G32 Z-33 F2 Q0 ，G00 X40， Z5，X18.5 ，G32 Z-33 F2 Q0，G00 X40，Z5，X18.1，G32 Z-33 F2 Q0，G00X40，Z5，X17.8，┇，M30

2.单一固定循环螺纹切削指令格式：G82 X（U） __Z（W） __R__E___C__P__F__

XZ绝对编程坐标，UW为增量编程坐标，RE为螺纹切削的退尾量。C：螺纹线数，P：为相邻螺纹线的切削起始点之间对应的主轴转角，F：螺纹导程。

例，螺纹切削导入距离δ1取5mm，导出距离δ2取3mm，螺距为1.5mm。

O0002 （文件名），T0303M03S600，G0X30Z6M08，G82X19Z-33F2， X18.5，X18，1，X17.8， X17.6， X17.4 ，X17，4 ，G0X100Z100， M05M09，M30（程序结束）

3.螺纹切削复合循环指令G76

指令格式：G76 C（c） R（r） E（e） A（a） X（x） Z（z） I（i） K（k） U（d） V（dmin） Q（△d） P（p） F（L）

c：精车重复次数。r和e：螺纹退尾量。a：刀具角度，该参数为模态量。X（x）、Z（z）：螺纹终点坐标i：螺纹锥度值，用半径编程指定。如果R=0则为直螺纹。k：螺纹高度，U（d）：精车余量，用半径编程指定。V（dmin）：最小车削深度，用半径编程指定。该参数为模态量。Δd：第一次车削深度，用半径编程指定。P：主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角。L：螺距。

例，毛坯φ35车削成φ30小0.02mm 的光轴，M30◇2的螺纹切削导程为2，起刀点设在X方向径向大4，Z向大5的位置。

O0003T0404M03S600G94（机床启动环境设置），M08G0X34Z5（开冷却液，起刀置车削起刀点），G76 A60 X27.4Z-30 K1.3 U0.05 V0.05 Q0.5 F2（螺纹车削复合循环），G0X100Z100（车削换刀点位），M05M09（主轴停转并关闭冷却液），M30（程序运行结束并返至程序头）

在实际应用中，G32、G82应用比较简单，可根据螺纹刀具的情况，主要适合车削普通类的粗细牙螺纹。而G76因其参数较多，使用较复杂点，但其独特的斜向进刀方式，在进行成型刀具应用于车削大牙高的梯形或矩形螺纹上有其独到的优点。当然不管采用哪种方式或办法，前提都必须在满足加工螺纹要求的光轴上进行，然后配合指定的量规，进行修正、检验，才能加工出满足技术要求的螺纹来。

参考文献

[1]张瑜胜.数控车工项目训练教程（M），北京：高等教育出版社，2015.

[2]陈乃林.数控车床加工技术（M），北京：中国劳动社会保障出版社，2012.

[3]陈海魁.车工的理论与实践（M），南京：南京师范大学出版社，2016.