异形螺纹加工中的宏程序应用

异形螺纹加工中的宏程序应用

刘相龙

青岛市职业教育公共实训基地山东青岛266000；王锦青岛市技师学院山东青岛266000

自2008年开始,教育部正式提出了建立“职业教育技能竞赛制度”和“校校有比赛、层层有选拔、全国有大赛”的职业院校竞赛序列,作为我国职业教育工作一项重大制度设计与创新,全国职业院校技能大赛日臻成熟和完善,“普通教育有高考,职业教育有大赛”的局面逐渐形成，特别是连续80年在天津举办的全国职业院校技能大赛数控应用技术大赛,在引领新时期数控技术职业教育方向,完善国家职业资格体系,培养、选拔技能人才等方面发挥着越来越重要的作用。

笔者近几年一直从事数控大赛的培训工作，数控宏程序的应用在各省、市甚至国家级大赛中的作用越来越明显，尤其在2011年5月份举行的全国大赛说明会上，数控宏程序的编制作为一个重要考点被单独列出，更加突出了它的重要性。

下面笔者就以35度棱形刀加工45度梯形螺纹为例讲一下恒程序的编制问题。

一、基本情况：近年来，全国数控大赛受到各方面的重视，其大赛内容也在逐渐丰富，异型螺纹（如45度梯形螺纹、圆弧螺旋线、椭圆螺纹等）的加工成为数控大赛的重要内容，而与其相对用的刀具在市场上无法买到，自己制作则太耗费时间和精力，且制作精度难以保证，不能实现通用加工；而且近年来全国大赛组委会为了保证参赛选手的公平竞争，选手进入考场之前并不知道考什么题，大赛组委会统一提供的刀具里面，除了普通的外圆、内孔、螺纹车刀之外，只提供一把刀尖角为35度、主偏角为90度的棱形车刀，我们只能通过刀具角度的调整，实现45度梯形螺纹的车削。笔者根据近三年大赛的培训经验，深知，如果没有很好的理论基础，则不能实现加工或是由于切削用量选择不当造成工件撅件甚至打刀，从而影响选手的正常发挥。

二、工艺分析：加工梯形螺纹有很多种车削方法，如直进法、斜进法、左右车削法、车直槽法、分层法等等。由于梯形螺纹的螺距和导程都大，车削时吃刀深，走刀快，切削余量大，再加之部分大赛用数控车床刚性较差，容易产生扎刀现象，通过不断地摸索总结，我认为通过分层切削法能够很好地解决加工过程中出现的问题。

三、加工过程：刀具安装，由于选用的刀具为35度棱形车刀，主偏角90度，副偏角55度，所以安装时需要借助百分表调整一下刀具角度，即将刀具装在刀架上，将螺栓轻轻压住刀体，然后在机床Z向导轨上固定好百分表，表的测量端与刀体接触，根据计算移动横向（X向）导轨10mm，则表针的转动数值为3.153mm，若是与该数值不符则根据实际情况调整刀杆位置，然后压紧螺栓。此时刀具主、副偏角相等为72.5度，加工45度梯形螺纹时就不会产生刀具干涉。

四、根据要求编程：已知螺距为8mm，工件螺纹直径为60mm，螺纹牙深为4mm，螺纹加工时由于刀具半径补偿功能不能正常应用，需要将刀具半径值设定在粗精加工程序中，根据绘图软件绘图可测出螺纹牙型顶宽度为5.45mm,我们以牙顶宽度的中心为零点，然后刀具向左右依次切削，则最后右端尺寸为2.625mm，Z向两侧各留有0.05mm的精加工余量，为了在加工时确保不产生扎刀现象，我们将零点设为偏离工件5mm,这样螺纹的起点就为7.225mm，终点为2.775mm(刀尖半径为0.8mm,以刀尖的中点对刀，所以尺寸要偏离0.4mm，同理，终点也是如此)，即螺纹第一层切削加工时Z向尺寸在7.255到2.775之间，X向尺寸不发生变化，当螺纹第一层切削完成以后，进行第二层切削时X、Z向的尺寸都会发生变化，根据计算得知，在45度梯形螺纹中，X向每下切0.2mm则Z向尺寸相应向内收缩0.041mm，也就是说第一层X向尺寸为60mm,第二层切削时X向尺寸为59.6mm，Z向起点相应调整为7.214，终点为2.734，这样依次类推，直到梯形螺纹切削完毕为止，需要注意的是编程时的转速和螺距之积必须小于机床所设定的最大快速移动速度，否则就会产生螺纹乱扣现象，因此操作者一定要熟悉自己所用机床的各种常用参数。

总之，机械加工中的很多知识并不是一成不变的，我们可以根据实际情况灵活运用，并将理论和实践紧密结合，就可以在机械加工的路途上举一反三，事半功倍。

作者简介

刘相龙，（1981-），男，山东省青岛市职业教育公共实训基地，研究方向为数控制造技术。

王锦，（1982），女，山东省青岛市技师学院，研究方向为电气控制技术及数控机床。