摘 要：在微波腔體類零件上，螺紋組孔作為微波信號的輸入輸出接口，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，利用數控加工編程軟件的螺旋插補加工功能，進行螺紋高速銑削的加工編程技術。
關鍵詞：微波腔體；螺紋加工；ＭａｓｔｅｒＣＡＭ；刀具路徑；ＮＣ程序
螺 紋 組 孔（見 圖１）作為微波信號的輸 入 輸 出 接口，在 微 波 腔 體 類 零 件 上經常出 現。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 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行螺紋的車削加工。這種方法對加工人員的技術水平要
求很高，零件裝夾定位復雜，調整費時，加工效率極低，加工的精度也不易保證。
隨著數控加工技術的發展，一種在加工中心或數控銑 上，采 用 參 數 編 程 進 行 螺 紋 銑 削 加 工 的 方法［３］逐漸得到應用。這種方法需要手工編制螺紋加
工的參數子程序，然后在零件加工主程序中調用該子程序。針對不同規格的螺紋，還需要對子程序中的參數進行修改。這種方法因需要手工編程，往往容易出現差錯.
本文介 紹 一 種 在 ＭａｓｔｅｒＣＡＭ 軟 件 中，應 用 數控加工軟件的螺旋插補加工功能，進行螺紋高速銑削的加工編程技術。
１、 螺旋加工（ＴｈｒｅａｄＭｉｌｌ）
螺旋加工（Ｔｈｒｅａｄ Ｍｉｌｌ）是指刀具沿著一個直徑為 Ｄ（螺 紋 大 徑－刀 具 直 徑）、節 距 為 Ｐ（螺 紋 螺距）的螺旋線進行切削，從而完成螺紋的加工［４］。以微波腔體零件上經常遇到 的１／４ｉｎ３６牙 英制螺紋為例，建立待加工螺紋的中心點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的加工圖素。加工圖素可以是待加工螺紋的中心點，也可以是該螺紋的大徑。以選取螺紋中心點為例，點擊“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
圖３ 螺旋銑削加工對話框
在圖３ 所 示 對 話 框 中，設 置 螺 紋 大 徑 （Ｍａｊｏｒｔｈｒｅａｄｄｉａｍｅｔｅｒ）為６．３５ｍｍ、螺 距（Ｔｈｒｅａｄｐｉｔｃｈ）為０．７０６ｍｍ 以及螺紋深度（Ｔｈｒｅａｄｄｅｐｔｈ）等各項參數。其中，應特別注意切入／切出圓弧（Ｅｎｔｒｙ／ｅｘ－ｉｔａｒｃ）的設定，應考慮螺紋刀下刀和抬刀時不會產生干涉、能完全退出螺紋的牙形，一般該參數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 擊“確 定”，便 可 得 到 螺 紋 加 工刀具路徑（見圖４）。調用相應數控系統的后置處理程序，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床控制系統，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，通過合理設置螺距等參數的數值，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
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），并設置其值為螺紋的螺距（０．７０６ｍｍ）。設 置 好 輪廓加工 （ｃｏｎｔｏｕｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）各 項 參 數 后 點 擊 “確定”，同樣可得到刀具路徑。
合理設置螺紋螺距等參數的數值，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）加工方法會更加簡便。
３ 、技術特點
采用上述２種方法得到刀具路徑后，調用相應數控系統的后 處 理 程 序，即 可 生 成 螺 紋 加 工 的 ＮＣ程序。與參數編程方法加工螺紋相比，采用上述方法具有下述優點。
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參數值。
２）螺紋加工深度的控制更方便、更精確。采用參數編程的方法加工螺紋時，因為參數子程序的每次循環都應 完 成 一 個 完 整 的３６０°螺 旋，所 以，螺 紋的加工深度應為螺距的整倍數。為了使螺紋加工在深度方向上盡可能地接近底部，常常需要通過調整下刀點的Ｚ 坐 標 值，來控制螺紋加工的結束深度。而使用現在的方法，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。該技術充分地發揮了數控加工編程軟件的功能，使得螺紋組孔的數控加工過程更加簡便、更加自動化。這樣，一方 面 節 省 了 編 程 時 間，提 高 了 工 作 效率；同時，也減少了在程序編制過程中因手工修改而出差錯的幾率，避免了可能造成的加工零件的報廢甚至設備事故。
對于在同一加工工位上有多個螺紋組孔的零件，該方法較以往加工方法具有更高的生產效率。
４ 、結語
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），可實現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種方法編程時參數的設置大同小異，螺紋加工的效果也完全一樣。
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