基于宏程序的梯形螺紋加工程序編制
2020-6-4 來源： 遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院 作者：陳國奇，劉一波
摘要：結(jié)合典型梯形螺紋加工實例，詳細(xì)介紹宏程序的編程方法。采用左右交替進(jìn)刀法和分層切削方法對梯形螺紋加工程序進(jìn)行編制，利用宏程序的編程方法可進(jìn)一步簡化梯形螺紋的編程，為梯形螺紋車削加工起到指導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞：宏程序；梯形螺紋；數(shù)控加工
0、引言
梯形螺紋的牙型角一般為 ３０°，按旋向可分為右旋螺紋和左旋螺紋兩種，一般大型的機械設(shè)備上的傳動都會用到梯形螺紋。在數(shù)控車加工指令中一般采用Ｇ７６來實現(xiàn)梯形螺紋的加工，除了第一刀切深和精加工可以控制外，切削循環(huán)過程的背吃刀量是由機床根據(jù)參數(shù)進(jìn)行內(nèi)部運算得到的，這樣容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。因此，本文運用宏程序來進(jìn)行梯形螺紋加工程序的編制，為梯形螺紋確定一個合理的加工方案。
１、梯形螺紋的加工工藝分析
１．１ 零件圖分析
梯形螺紋零件如圖 １ 所示。該零件為 Ｔｒ３８×６的單線米制梯形螺紋，材料為４５鋼，其兩端直徑 為Φ２０ｍｍ；在對梯形螺紋編程加工前，其外徑和軸向尺寸都已加工完成，在這里只需要加工梯形螺紋部分。
圖１ 梯形螺紋零件圖
１．２ 工藝路線分析
該零件裝夾時，利用三爪自定心卡盤采用一夾一頂方式，用百分表進(jìn)行找正。刀具選用 ３０°梯形螺紋刀，刀尖寬度小于螺紋小徑的寬度，為了減小螺紋加工誤差，刀具數(shù)量為２把，分別用于粗、精加工。量具選用０ｍｍ～１５０ｍｍ 卡尺、２５ｍｍ～５０ｍｍ 外徑千 分尺、２５ｍｍ～５０ｍｍ 公法線千分尺配帶三針。同時三針測量需要計算測量時的理論數(shù)值，其計算公式為：
Ｍ＝ｄ＋４．８６４Ｄ－１．８６６Ｐ ．
其中：Ｍ 為三針實測的螺紋中徑理論值；ｄ 為螺紋的中徑；Ｄ 為鋼針的直徑，Ｄ＝０．５１８Ｐ，Ｐ 為螺距。
１．３ 編程思路規(guī)劃及切削參數(shù)設(shè)定
在車削梯形螺紋時可以參照加工普通三角螺紋的走刀動作來完成定位、進(jìn)刀、加工螺紋、退刀這幾個動作。首先選用粗加工梯形螺紋刀，對刀點為刀尖的位置，由零件圖可知要加工的是螺距為６ｍｍ 的梯形螺紋，宏程序編制采用左右交替分層切削方法。程序的大概思路為：刀具快速定位到 Ｘ＝３８、Ｚ＝－１５的位置設(shè)定第一刀螺紋起始點，把０賦值給＃１０１為背吃刀量的初始值，－１５ 賦 值 給 ＃１０２ 為 螺 紋 加 工 Ｚ 向 起點，０．５賦值給＃１０４為第一層背吃刀量，０．１４４賦值給＃１０５為Ｚ 軸進(jìn)刀量。設(shè)＃１０１＝＃１０１－＃１０４為徑向車削的每次背吃刀量，＃１０６為 Ｘ 方向退刀量。經(jīng) 過 Ｇ０?。?［＃１０６］使 Ｘ 方 向 進(jìn) 刀，Ｚ［＃１０２－＃１０５］為Ｚ 軸進(jìn)刀量，運用 Ｇ３２螺紋指令加工螺紋螺距為６ｍｍ，進(jìn)行第一刀螺紋加工，Ｚ 軸到達(dá)螺紋終點之后使用 Ｇ００?。兀郏＃保埃叮保埃葸M(jìn)行 Ｘ 方向退刀，經(jīng)過運行Ｚ［＃１０２＋＃１０５］確定Ｚ 向定位，然后進(jìn)行第二刀 Ｘ 定位，在第一刀的基礎(chǔ)上遞減０．５ｍｍ 距離進(jìn)行Ｇ３２螺紋切削，以此類推，直至滿足條件ＩＦ［＃１０１ＧＴ－３］ＧＯＴＯ１０（如果＃１０１大于－３，則程序跳轉(zhuǎn)到 Ｎ１０程序段）。條件語句一共使用４個，分別為第一層切削吃刀量０．５ｍｍ，第二層切削吃刀量０．３ｍｍ，第三層切削吃刀量 ０．１ ｍｍ，第 四 層 切 削 吃 刀 量 ０．０５ 精 加工；當(dāng)加工到第三層，加工之后程序暫停，換精加工刀具，其對刀點與粗加工對刀點重合。繼續(xù)運行程序，當(dāng)條件語句不滿足時跳出循環(huán)體外，運行ＩＦ［＃１０１ＧＴ－７］ＧＯＴＯ１０以下程序，最后 Ｍ３０程序結(jié)束。
２、梯形螺紋加工程序
梯形螺紋加工程序如下：
３、梯形螺紋加工仿真
梯形螺紋加工程序編制完成后，利用 ＶＥＲＩＣＵＴ 仿真軟件進(jìn)行切削仿真模擬，以校驗加工程序的準(zhǔn)確性，這樣可以清晰地觀察刀具的運行路徑，直觀地發(fā)現(xiàn)錯誤或不符合加工梯形螺紋的走刀方法，避免在機床上運行導(dǎo)致撞機或不必要的錯誤。程序的驗證結(jié)果如圖２所示。
圖２ 梯形螺紋仿真加工。
４、結(jié)束語
運用宏程序加工梯形螺紋實現(xiàn)了左右交替分層切削方法，該方法是加工梯形螺紋一個較為典型的方法。靈活地使用＃１０４變量重新賦值來控制每層的背吃刀量變化，解決了螺紋加工后期吃刀量大的問題，使整個梯形螺紋加工的效率、精度均有所提高。
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