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用宏程序加工變螺距螺紋

2018-2-16 來源：營口職業(yè)技術(shù)學(xué)院作者：修鐵奇

摘要：介紹如何使用ＧＳＫ９８０ＴＤＢ系統(tǒng)的數(shù)控車床用Ｂ類宏程序加工牙等槽變距及槽等寬牙變距螺紋的方法和過程，并給出具體加工程序，為加工同類型件提供參考．

關(guān)鍵詞：變距螺紋；宏程序；數(shù)控加工

在普通車床上加工特殊要求的螺紋是很困難的，并且還有一些螺紋是無法加工的，比如變距螺紋．變距螺紋的螺距呈增量變化，由于普通車床是傳動式齒輪傳動，因此滿足不了加工變距螺紋的要求．隨著數(shù)控車床的發(fā)展，加工范圍更加廣泛．在數(shù)控車床上編程加工普通螺紋相對簡單，加工效率高，但對于一些異形螺紋加工也存在一定的難度，主要體現(xiàn)在加工程序的編寫．

目前經(jīng)濟型數(shù)控機床相對普及，大部分數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)具備了加工變距螺紋的功能，可以縮短零件編程時間，提高生產(chǎn)效率．變螺距螺紋是螺距發(fā)生變化，即主軸每轉(zhuǎn)一圈Ｚ軸移動一個導(dǎo)程，并且主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具移動的螺距是不斷增加或減少指定的值，在工件表面形成一條變螺距的螺旋切槽，實現(xiàn)變距螺紋的加工．變距螺紋的類型分為兩種，一種是牙等槽變距，一種是槽等寬牙變距．宏程序的特點是使用變量編寫加工程序，通過變量進行運算，拓寬了傳統(tǒng)數(shù)控編程的局限性．

經(jīng)濟型數(shù)控車床加工某些零件使用宏程序編程比計算機編程更方便，而且常用的固定循環(huán)指令也都是通過宏程序來實現(xiàn)的，因此掌握宏程序的編程方法就可以實現(xiàn)對數(shù)控系統(tǒng)的二次開發(fā)．

下面介紹用一臺配備ＧＳＫ９８０ＴＤＢ系統(tǒng)的經(jīng)濟型數(shù)控車床上采用Ｂ類宏程序加工變螺距螺紋的方法和過程．

１、牙等槽變距

如圖１，所加工的變螺距螺紋為牙等槽變距，加工牙頂 Φ３０，牙底 Φ２４，初

始螺距６ｍｍ，牙型寬度４ｍｍ，最小螺距為８ｍｍ，最大螺距為２２ｍｍ，每轉(zhuǎn)螺距增量２ｍｍ．

１．１　過程分析

１．１．１　已知條件螺距初始值為６ｍｍ，牙型寬度４ｍｍ，螺距增量２ｍｍ，最小螺距８ｍｍ，最大螺距為２２ｍｍ，切完一層后要向Ｘ向退刀、在第二層切削前螺距初始化為６ｍｍ，Ｘ軸初始值為３０ｍｍ、Ｘ軸中止值為２４ｍｍ，３ｍｍ切槽刀具一把．

１．１．２　分析結(jié)果

每層Ｘ軸進刀增量０．５ｍｍ；最大剩余量＝最大螺距－刀具寬度－牙型寬度＝２２－３－４＝１５ｍｍ；剩余切削次數(shù)＝最大剩余量÷刀具寬度＝１５÷３＝５次，本例取８次；Ｚ方向偏移量＝｜（螺距初始值－牙型寬度－刀具寬度－螺距增量）÷剩余切削次數(shù)｜＝｜（６－４－３－２）÷８｜＝０．３７５ｍｍ；螺距Ｆ偏移量＝螺距增量Ｒ÷剩余切削次數(shù)＝２÷８＝０．２５ｍｍ．根據(jù)以上條件通過計算得出工件加工的總長，毛坯總長必須在１５０ｍｍ左右（８．０＋１０．０＋…＋２０．０＋２２．０＝１２０ｍｍ），工件Ｘ軸初始值為Φ３０ｍｍ，留出加工長度１３０ｍｍ．

１．２　過程描述

以工件軸線與工件端面交點為編程原點，切槽車刀快速定位Ｘ軸至３２ｍｍ，Ｚ軸定位至６ｍｍ，Ｘ軸進刀至２９．５ｍｍ，完成第一刀切削后退刀至退刀點，刀具重新定位起點Ｘ軸數(shù)值２９．５ｍｍ（

Ｚ方向起點位置變量＝螺距初始值為－Ｚ方向偏移量×切削次數(shù)），切削螺紋時（螺距Ｆ變量＝螺距初始值－螺距Ｆ偏移量）反復(fù)循環(huán)８次．進行比較（如果工件Ｘ軸尺寸≥２４ｍｍ，繼續(xù)進刀，否則轉(zhuǎn)

移到Ｎ１程序段），反復(fù)進刀至Ｘ軸尺寸２４ｍｍ，如果Ｘ軸尺寸小于２４ｍｍ循環(huán)結(jié)束，執(zhí)行下一段指令，螺紋切削完畢．

１．３　加工程序

１．３．１　主程序

２　、槽等寬牙變距

如圖２，所加工的變螺距螺紋為槽等寬牙變距，加工牙頂 Φ３０，牙底 Φ２４，初始螺距６ｍｍ，槽底寬度５ｍｍ，最小螺距為８ｍｍ，最大螺距為２２ｍｍ，每轉(zhuǎn)螺距增量２ｍｍ．

２．１　過程分析

２．１．１　已知條件每層Ｘ軸進刀增量０．５ｍｍ，螺距初始值為６ｍｍ，槽底寬度５ｍｍ，螺距增量２ｍｍ，最小螺距８ｍｍ，最大螺距為２２ｍｍ，在第二層切削前螺距初始化為６ｍｍ，Ｘ軸初始值為

３０ｍｍ，Ｘ軸中止值為２４ｍｍ，刀具寬度３ｍｍ．

２．１．２　分析結(jié)果

Ｚ方向總偏移量＝槽底寬度－刀具寬度＝５－３＝２ｍｍ；Ｚ方向偏移量１ｍｍ；Ｚ方向刀具偏移次數(shù)＝Ｚ方向總偏移量÷Ｚ方向偏移量＝２÷１＝２次．根據(jù)以上條件，通過計算得出工件毛坯總長必須在１５０ｍｍ左右（８．０＋１０．０＋…＋２０．０＋２２．０＝１２０ｍｍ），工件Ｘ軸初始值為Φ３０ｍｍ，留出加工長度１３０ｍｍ．

２．２　過程描述以工件軸線與工件端面交點為編程原點，切槽車刀快速定位Ｘ軸至３２　ｍｍ，Ｚ軸定位至６ｍｍ，Ｘ軸進刀至２９．５ｍｍ，完成第一刀切削后退刀至退刀點，刀具重新定位起點Ｘ軸數(shù)值２９．５ｍｍ（Ｚ方向起點位置變量＝螺距初始值為－Ｚ方向偏移量×切削次數(shù)），切削螺紋時反復(fù)循環(huán)８次．進行比較（如果Ｘ軸刀具位置≥２４，繼續(xù)進刀，否則轉(zhuǎn)移到Ｎ１程序段），反復(fù)進刀至Ｘ軸尺寸２４ｍｍ，如果Ｘ軸尺寸小于２４ｍｍ循環(huán)結(jié)束，執(zhí)行下一段指令，螺紋切削完畢．

２．３　加工程序

２．３．１　主程序