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　　  摘 要：在微波腔體類零件上，螺紋組孔作為微波信號(hào)的輸入輸出接口，其加工精度將直接影響組件的裝配精度，從而影響微波組件的電氣性能。介紹了一種在 ＭａｓｔｅｒＣＡＭ 軟件中，利用數(shù)控加工編程軟件的螺旋插補(bǔ)加工功能，進(jìn)行螺紋高速銑削的加工編程技術(shù)。
 
      關(guān)鍵詞：微波腔體；螺紋加工；ＭａｓｔｅｒＣＡＭ；刀具路徑；ＮＣ程序
 
　    螺 紋 組 孔（見 圖１）作為微波信號(hào)的輸 入 輸 出 接口，在 微 波 腔 體 類 零 件 上經(jīng)常出 現(xiàn)。其 螺 紋 一 般 為英制 螺 紋，螺 紋 與 腔 體 上表面或底面的位 置 關(guān) 系 一般要求都比較高。
  

      
  
      圖１ 螺紋組孔示意圖
 
      對于此 類 螺 紋 組 孔 中螺紋 的 精 密 加 工，早 期 方法［１－２］是在普通車床上采用花盤加角鐵裝夾進(jìn)行螺紋的車削加工。這種方法對加工人員的技術(shù)水平要
求很高，零件裝夾定位復(fù)雜，調(diào)整費(fèi)時(shí)，加工效率極低，加工的精度也不易保證。
 
     隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，一種在加工中心或數(shù)控銑 上，采 用 參 數(shù) 編 程 進(jìn) 行 螺 紋 銑 削 加 工 的 方法［３］逐漸得到應(yīng)用。這種方法需要手工編制螺紋加
工的參數(shù)子程序，然后在零件加工主程序中調(diào)用該子程序。針對不同規(guī)格的螺紋，還需要對子程序中的參數(shù)進(jìn)行修改。這種方法因需要手工編程，往往容易出現(xiàn)差錯(cuò).
 
　    本文介 紹 一 種 在 ＭａｓｔｅｒＣＡＭ 軟 件 中，應(yīng) 用 數(shù)控加工軟件的螺旋插補(bǔ)加工功能，進(jìn)行螺紋高速銑削的加工編程技術(shù)。
 
      １、 螺旋加工（ＴｈｒｅａｄＭｉｌｌ）
 
      螺旋加工（Ｔｈｒｅａｄ Ｍｉｌｌ）是指刀具沿著一個(gè)直徑為 Ｄ（螺 紋 大 徑－刀 具 直 徑）、節(jié) 距 為 Ｐ（螺 紋 螺距）的螺旋線進(jìn)行切削，從而完成螺紋的加工［４］。以微波腔體零件上經(jīng)常遇到 的１／４ｉｎ３６牙 英制螺紋為例，建立待加工螺紋的中心點(diǎn)或者螺紋大徑作為加工圖素。
 
     選擇 ＭａｓｔｅｒＣＡＭ 軟件的螺旋銑削（ＴｈｒｅａｄＭｉｌｌ）加工功能（見圖２）。按提示欄的提示選取相應(yīng)的加工圖素。加工圖素可以是待加工螺紋的中心點(diǎn)，也可以是該螺紋的大徑。以選取螺紋中心點(diǎn)為例，點(diǎn)擊“確定”后便得到螺旋銑削加工對話框（見圖３）。
  

     
  
      圖２ 螺旋銑削菜單選項(xiàng)
  

     
  
      圖３ 螺旋銑削加工對話框
 
 
      在圖３ 所 示 對 話 框 中，設(shè) 置 螺 紋 大 徑 （Ｍａｊｏｒｔｈｒｅａｄｄｉａｍｅｔｅｒ）為６．３５ｍｍ、螺 距（Ｔｈｒｅａｄｐｉｔｃｈ）為０．７０６ｍｍ 以及螺紋深度（Ｔｈｒｅａｄｄｅｐｔｈ）等各項(xiàng)參數(shù)。其中，應(yīng)特別注意切入／切出圓弧（Ｅｎｔｒｙ／ｅｘ－ｉｔａｒｃ）的設(shè)定，應(yīng)考慮螺紋刀下刀和抬刀時(shí)不會(huì)產(chǎn)生干涉、能完全退出螺紋的牙形，一般該參數(shù)取螺紋大徑與螺紋刀直徑之差的１／２。
 
     確定螺紋類型并選擇螺紋的加工方向（Ｍａｃｈｉ－ｎｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）后，點(diǎn) 擊“確 定”，便 可 得 到 螺 紋 加 工刀具路徑（見圖４）。調(diào)用相應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)的后置處理程序，生成 ＮＣ 加 工 程 序，該程序無須任何手工修改，利用傳輸軟件將其傳到機(jī)床控制系統(tǒng)，即可直接用于螺紋的加工。
  

     
  
      圖４ 螺紋加工刀具路徑
   
      如果將螺紋刀換成普通端銑刀或鏜刀，通過合理設(shè)置螺距等參數(shù)的數(shù)值，也可以用于螺紋組孔上光孔的精密鏜銑加工編程。
 
      ２ 、螺旋式輪廓加工（Ｃｏｎｔｏｕｒ－Ｒａｍｐ）
 
      使用該方法編程，加工圖素為待加工螺紋的大徑 Ｄ。選擇輪 廓 銑 削（Ｃｏｎｔｏｕｒ）功 能（見 圖５）。按提示欄的提示選取加工圖素，點(diǎn)擊“確定”后便得到輪廓加工對話框（見圖６）。

     
      圖５ 輪廓加工菜單選項(xiàng)

        
      圖６ 輪廓加工對話框
 
      在圖６所示的對話框中選擇螺旋式輪廓加工（Ｒａｍｐ）方式，可出現(xiàn)加工對話框（見圖７）。
 

      圖７ 螺旋式輪廓加工對話框
 
      在 該 對 話 框 中，選 取 漸 降 深 度（Ｒａｍｐｄｅｐｔｈ），并設(shè)置其值為螺紋的螺距（０．７０６ｍｍ）。設(shè) 置 好 輪廓加工 （ｃｏｎｔｏｕｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）各 項(xiàng) 參 數(shù) 后 點(diǎn) 擊 “確定”，同樣可得到刀具路徑。
  
      合理設(shè)置螺紋螺距等參數(shù)的數(shù)值，換用端銑刀或鏜刀，同樣可以用于螺紋組孔上光孔的精密鏜銑加工。
 
      在 ＭａｓｔｅｒＣＡＭ 軟件中對于光孔的鏜銑加工，使用全圓銑削（ｃｉｒｃｌｅｍｉｌｌ）加工方法會(huì)更加簡便。
 
      ３ 、技術(shù)特點(diǎn)
 
     采用上述２種方法得到刀具路徑后，調(diào)用相應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)的后 處 理 程 序，即 可 生 成 螺 紋 加 工 的 ＮＣ程序。與參數(shù)編程方法加工螺紋相比，采用上述方法具有下述優(yōu)點(diǎn)。
 
     １）可以直接得到螺紋加工所需的 ＮＣ程序。利用加工軟件生成的刀具路徑文件直接后置處理，即可得到加工所需的 ＮＣ加工程序。不需要手工修改加工主程序，手工編制螺紋加工子程序，以及手工修改子程序中的各項(xiàng)參數(shù)值。
 
     ２）螺紋加工深度的控制更方便、更精確。采用參數(shù)編程的方法加工螺紋時(shí)，因?yàn)閰?shù)子程序的每次循環(huán)都應(yīng) 完 成 一 個(gè) 完 整 的３６０°螺 旋，所 以，螺 紋的加工深度應(yīng)為螺距的整倍數(shù)。為了使螺紋加工在深度方向上盡可能地接近底部，常常需要通過調(diào)整下刀點(diǎn)的Ｚ 坐 標(biāo) 值，來控制螺紋加工的結(jié)束深度。而使用現(xiàn)在的方法，在加工對話框中直接輸入螺紋的深度值即可。
 
     ３）螺紋加工的過程更安全、更高效。該技術(shù)充分地發(fā)揮了數(shù)控加工編程軟件的功能，使得螺紋組孔的數(shù)控加工過程更加簡便、更加自動(dòng)化。這樣，一方 面 節(jié) 省 了 編 程 時(shí) 間，提 高 了 工 作 效率；同時(shí)，也減少了在程序編制過程中因手工修改而出差錯(cuò)的幾率，避免了可能造成的加工零件的報(bào)廢甚至設(shè)備事故。
 
     對于在同一加工工位上有多個(gè)螺紋組孔的零件，該方法較以往加工方法具有更高的生產(chǎn)效率。
 
     ４ 、結(jié)語
 
     選用 ＭａｓｔｅｒＣＡＭ 編 程 軟 件 的 螺 旋 加 工 方 法（Ｔｈｒｅａｄ Ｍｉｌｌ）或 螺 旋 式 輪 廓 加 工 方 法 （Ｃｏｎｔｏｕｒ－Ｒａｍｐ），可實(shí)現(xiàn)微波腔體類零件上螺紋的高速加工，提高了加工編程的效率。上述２種方法編程時(shí)參數(shù)的設(shè)置大同小異，螺紋加工的效果也完全一樣。