用宏程序編程車削梯形螺紋ok.doc

本文檔系作者精心整理編輯，實用價值高。用宏程序編程車削梯形螺紋梯形螺紋較之三角螺紋，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型兩側面表面粗糙度值較小，致使梯形螺紋車削時，吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大，這就導致了梯形螺紋的車削加工難度較大。1 普通車床車削梯形螺紋方法 車削梯形螺紋時，通常采用高速鋼材料刀具進行低速車削，低速車削梯形螺紋一般有如圖1所示的四種進刀方法：直進法、左右切削法、車直槽法和車階梯槽法。通常直進法只適用于車削螺距較小(P4mm)的梯形螺紋常采用左右切削法、車直槽法和車階梯槽法。下面分別探究一下這幾種車削方法： 圖1 梯形螺紋車削的四種進刀方法直進法：直進法也叫切槽法，如圖1(a)所示。車削螺紋時，只利用中拖板進行橫向(垂直于導軌方向)進刀，在幾次行程中完成螺紋車削。這種方法雖可以獲得比較正確的齒形，運動軌跡也很簡單，但由于刀具三個切削刃同時參加切削，振動比較大，牙側容易拉出毛刺，不易得到較好的表面品質，并容易產生扎刀現(xiàn)象，因此，它只適用于螺距較小的梯形螺紋車削。 左右切削法：左右切削法車削梯形螺紋時，除了用中拖板刻度控制車刀的橫向進刀外，同時還利用小拖板的刻度控制車刀的左右微量進給，直到牙形全部車好，如圖1(b)所示。用左右切削法車螺紋時，由于是車刀兩個主切削刃中的一個在進行單面切削，避免了三刃同時切削，所以不容易產生扎刀現(xiàn)象。另外，精車時盡量選擇低速(v=47m/min)，并澆注切削液，一般可獲得很好的表面質量。車直槽法：車直槽法車削梯形螺紋時一般選用刀頭寬度稍小于牙槽底寬的矩形螺紋車刀，采用橫向直進法粗車螺紋至小徑尺寸(每邊留有0.20.3mm的余量)，然后換用精車刀修整，如圖1(c)所示。這種方法簡單、易懂、易掌握，但是在車削較大螺距的梯形螺紋時，刀具因其刀頭狹長，強度不夠而易折斷：切削的溝槽較深，排屑不順暢，致使堆積的切屑把刀頭“砸掉”：進給量較小，切削速度較低，因而很難滿足梯形螺紋的車削需要。 車階梯槽法：為了降低“直槽法”車削時刀頭的損壞程度，我們可以采用車階梯槽法，如圖1(d)所示。此方法同樣也是采用矩形螺紋車刀進行切槽，只不過不是直接切至小徑尺寸，而是分成若干刀切削成階梯槽，最后換用精車刀修整至所規(guī)定的尺寸。這樣切削排屑較順暢，方法也較簡單，但要換刀效率不高。 綜上所述：除直進法外，其他三種車削方法都能不同程度地減輕或避免三刃同時切削，使排屑較順暢，刀尖受力、受熱情況有所改善，從而不易出現(xiàn)振動和扎刀現(xiàn)象，還可提高切削用量，改善螺紋表面品質。所以，左右切削法、車直槽法和車階梯槽法獲得了廣泛的應用。 2 數(shù)控車削梯形螺紋方法的選用 根據(jù)上述分析，數(shù)控車床車削梯形螺紋采用“分層法“比較合適。分層法”車削梯形螺紋實際上是直進法和左右切削法的綜合應用。在車削梯形螺紋時，“分層法”通常不是一次性就把梯形槽切削出來，而是把牙槽分成若干層(每層深度根據(jù)具體情況設定)，轉化成若干個較淺的梯形槽來進行切削，從而降低了車削難度。每一層的切削都采用先直進后左右的車削方法，由于左右切削時槽深不變，刀具只須做向左或向右的縱向進給即可(如圖2所示)，因此它比上面提到的左右切削法的運動軌跡要簡單得多。 圖2 分層法車削梯形螺紋圖3宏程序編程車削梯形螺紋本文以加工一個Tr8010的梯形螺紋（如圖3所示）為例介紹用宏程序編寫加工程序（采用FANUC 0i Mate TC系統(tǒng)）圖3梯形螺紋零件圖（1）數(shù)值計算梯形螺紋加工尺寸計算表1 梯形螺紋的計算式及其參數(shù)值名稱代號計算公式及參數(shù)值（mm）牙頂間隙ac0.5大徑d公稱直徑80中徑d2d2=d-0.5P=75小徑d1d3=d-2h=69牙高hh=0.5P+ac=5.5牙頂寬ff=0.366P=3.66牙槽底寬ww=0.366P-0.536ac=3.392左（右）移刀量的計算如上圖可以得出分層切削時左（右）移刀量計算式為、當?shù)额^寬度等于牙槽底寬時，左（右）移刀量=tan15（牙深當前層背吃刀量）；、當?shù)额^寬度小于于牙槽底寬時，左（右）移刀量=tan15（牙深當前層背吃刀量）+（牙槽底寬刀頭寬度）/2（2）“分層法”車削梯形螺紋的刀具選擇“分層法”車削梯形螺紋所用的粗車刀和精車刀與其它加工方法基本相同，只是粗車刀的刀頭寬度小于牙槽底寬，刀具刀尖角略小于梯形螺紋牙型角。 （3）參考程序編程分析用宏程序編程時變量的設置是核心內容，一是要變量盡可能少，避免影響數(shù)控系統(tǒng)計算速度，二是便于構成循環(huán)。經(jīng)過分析本例中要4個變量，#1為刀頭到牙槽底的距離，初始值為5.5mm，#2為背吃刀量（半徑值），#3為（牙槽底寬刀頭寬度）/2，#4為每次切削螺紋終點X坐標。本例中編程關鍵技術是要利用宏程序實現(xiàn)分層切削和左右移刀切削。利用G92螺紋加工循環(huán)指令功能，左右移刀切削只需將切削的起點相應移動0.268*#1-#2+#3（右移刀切削）或者-0.268*#1-#2-#3（左移刀切削）就可以實現(xiàn)。分層切削的實現(xiàn)通過#1和#2變量實現(xiàn)，每層加工三刀后，讓#1=#1-#2實現(xiàn)進刀，而在每層中螺紋的X坐標不變，始終為#4=69.0+2*#1-#2。參考程序（此程序已運用于FANUC 0i Mate TC系統(tǒng)車床加工零件）參考程序注 釋O0001；程序號N10 T0101；換01號刀具，調用01號偏置值N20 M08；打開切削液N30 M03 S180；主軸正轉，轉速為180r/minN40 G00 X90.0 Z10.0；刀具快速移動到點（90，10）N50 #1=5.5；#1為刀頭到牙槽底的距離，初始值為5.5mmN60 #2=0.2；#2為背吃刀量（半徑值）N70 #3=（牙槽底寬刀頭寬度）/2；#3為（牙槽底寬刀頭寬度）/2N80 WHILE #1 GE 0.2 DO1；當#10.2，執(zhí)行循環(huán)1，底部留0.2mm的精車余量N90 #4=69.0+2*#1-#2；#4為每次切削螺紋終點X坐標N100 G00 Z5.0 ；移動到直進刀切削的循環(huán)起點N110 G92 X#4 Z-286.0 F10.0；直進刀車削螺紋N120 G00 Z5+0.268*#1-#2+#3；移動到右移刀切削的循環(huán)起點N130 G92 X#4 Z-286.0 F10.0；右移刀車削螺紋N140 G00 Z5-0.268*#1-#2-#3；移動到左移刀切削的循環(huán)起點N150 G92 X#4 Z-286.0 F10.0；左移刀車削螺紋N160 #1=#1-#2；構成循環(huán)N170 END1；當#1#4時，執(zhí)行循環(huán)1N40 #1=#1-#2；刀具每次進刀0.2mm，構成循環(huán)N50 #7=#4+2*#1；計算出每一刀螺紋終點X坐標N60 G00 Z10.0；移動到直進刀切削的循環(huán)起點N70 G92 X#7 Z-#6+2.0 F#5；直進刀車削螺紋N80 G00 Z10.0+0.268*#1+#3；移動到右移刀切削的循環(huán)起點N90 G92 X#7 Z-#6+2.0 F#5；右移刀車削螺紋N100 G00 Z10.0-0.268*#1-#3；移動到左移刀切削的循環(huán)起點N110 G92 X#7 Z-#6+2.0 F#5；左移刀車削螺紋N120 END1；當#7#4時，跳出循環(huán)外N13