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(shí)用價(jià)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(cè)面表面粗糙度值較小，致使梯形螺紋車削時(shí)，吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大，這就導(dǎo)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(shí)，通常采用高速鋼材料刀具進(jìn)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(jìn)刀方法：直進(jìn)法、左右切削法、車直槽法和車階梯槽法。通常直進(jìn)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(jìn)刀方法直進(jìn)法：直進(jìn)法也叫切槽法，如圖1(a)所示。車削螺紋時(shí)，只利用中拖板進(jìn)行橫向(垂直于導(dǎo)軌方向)進(jìn)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(yùn)動(dòng)軌跡也很簡(jiǎn)單，但由于刀具三個(gè)切削刃同時(shí)參加切削，振動(dòng)比較大，牙側(cè)容易拉出毛刺，不易得到較好的表面品質(zhì)，并容易產(chǎn)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(shí)，除了用中拖板刻度控制車刀的橫向進(jìn)刀外，同時(shí)還利用小拖板的刻度控制車刀的左右微量進(jìn)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(shí)，由于是車刀兩個(gè)主切削刃中的一個(gè)在進(jìn)行單面切削，避免了三刃同時(shí)切削，所以不容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。另外，精車時(shí)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(zhì)量。車直槽法：車直槽法車削梯形螺紋時(shí)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(jìn)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(jiǎn)單、易懂、易掌握，但是在車削較大螺距的梯形螺紋時(shí)，刀具因其刀頭狹長(zhǎng)，強(qiáng)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(jìn)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(shí)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(jìn)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(jiǎn)單，但要換刀效率不高。 綜上所述：除直進(jìn)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(shí)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(dòng)和扎刀現(xiàn)象，還可提高切削用量，改善螺紋表面品質(zhì)。所以，左右切削法、車直槽法和車階梯槽法獲得了廣泛的應(yīng)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(shí)際上是直進(jìn)法和左右切削法的綜合應(yīng)用。在車削梯形螺紋時(shí)，“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(shè)定)，轉(zhuǎn)化成若干個(gè)較淺的梯形槽來進(jìn)行切削，從而降低了車削難度。每一層的切削都采用先直進(jìn)后左右的車削方法，由于左右切削時(shí)槽深不變，刀具只須做向左或向右的縱向進(jìn)給即可(如圖2所示)，因此它比上面提到的左右切削法的運(yùn)動(dòng)軌跡要簡(jiǎn)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(gè)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(jì)算梯形螺紋加工尺寸計(jì)算表1 梯形螺紋的計(jì)算式及其參數(shù)值名稱代號(hào)計(jì)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h(yuǎn)h=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(jì)算如上圖可以得出分層切削時(shí)左（右）移刀量計(jì)算式為、當(dāng)?shù)额^寬度等于牙槽底寬時(shí)，左（右）移刀量=tan15（牙深當(dāng)前層背吃刀量）；、當(dāng)?shù)额^寬度小于于牙槽底寬時(shí)，左（右）移刀量=tan15（牙深當(dāng)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(shí)變量的設(shè)置是核心內(nèi)容，一是要變量盡可能少，避免影響數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算速度，二是便于構(gòu)成循環(huán)。經(jīng)過分析本例中要4個(gè)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(diǎn)X坐標(biāo)。本例中編程關(guān)鍵技術(shù)是要利用宏程序?qū)崿F(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(diǎn)相應(yīng)移動(dòng)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(shí)現(xiàn)。分層切削的實(shí)現(xiàn)通過#1和#2變量實(shí)現(xiàn)，每層加工三刀后，讓#1=#1-#2實(shí)現(xiàn)進(jìn)刀，而在每層中螺紋的X坐標(biāo)不變，始終為#4=69.0+2*#1-#2。參考程序（此程序已運(yùn)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(hào)N10 T0101；換01號(hào)刀具，調(diào)用01號(hào)偏置值N20 M08；打開切削液N30 M03 S180；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為180r/minN40 G00 X90.0 Z10.0；刀具快速移動(dòng)到點(diǎn)（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(dāng)#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(diǎn)X坐標(biāo)N100 G00 Z5.0 ；移動(dòng)到直進(jìn)刀切削的循環(huán)起點(diǎn)N110 G92 X#4 Z-286.0 F10.0；直進(jìn)刀車削螺紋N120 G00 Z5+0.268*#1-#2+#3；移動(dòng)到右移刀切削的循環(huán)起點(diǎn)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(dòng)到左移刀切削的循環(huán)起點(diǎn)N150 G92 X#4 Z-286.0 F10.0；左移刀車削螺紋N160 #1=#1-#2；構(gòu)成循環(huán)N170 END1；當(dāng)#1#4時(shí)，執(zhí)行循環(huán)1N40 #1=#1-#2；刀具每次進(jìn)刀0.2mm，構(gòu)成循環(huán)N50 #7=#4+2*#1；計(jì)算出每一刀螺紋終點(diǎn)X坐標(biāo)N60 G00 Z10.0；移動(dòng)到直進(jìn)刀切削的循環(huán)起點(diǎn)N70 G92 X#7 Z-#6+2.0 F#5；直進(jìn)刀車削螺紋N80 G00 Z10.0+0.268*#1+#3；移動(dòng)到右移刀切削的循環(huán)起點(diǎn)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(dòng)到左移刀切削的循環(huán)起點(diǎn)N110 G92 X#7 Z-#6+2.0 F#5；左移刀車削螺紋N120 END1；當(dāng)#7#4時(shí)，跳出循環(huán)外N13