数控车床上加工蜗杆的通用宏程序广数980TD.doc

数控车床上加工蜗杆的通用宏程序摘 要 很多中小型企业会遇到要在数控车床上加工大螺距梯形螺纹和蜗杆，由于这些企业条件限制，往往不能编制好加工程序，本文以实例探讨了数控车床中加工蜗杆和梯形螺纹通用宏程序的设计和编程，让中小企业也能轻松地应用宏程序加工蜗杆和梯形螺纹。关键词 宏程序 梯形螺纹 蜗杆 一、前言今年本人应某中小型企业邀请，去帮他们处理数控车床加工中遇到的一些问题。经交流得知，他们要加工一批蜗杆，并从宜昌纺织机械厂请了位师傅编了个很长的程序，但加工时还是很快损坏了刀具。我查阅了相关说明书，并无这方面内容，上网搜索，也没有找到免费的可以直接使用的相关文章，因此本人参考部分资料，给他们编制了一个通用的加工蜗杆和梯形螺纹的程序，告诉他们使用方法后，遇到蜗杆和梯形螺纹就可以直接套用该程序，这样即使对宏程序不太熟悉的工人也可以加工蜗杆和梯形螺纹了。二、加工螺纹的一般方法在数控车床加工螺纹一般有四种方法：直进法、斜进法、左右切削法和切槽刀粗切槽法四种。1、直进法：如图1所示，螺纹刀间歇性进给到牙深处，采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀的三面都参与切削，导致加工排屑困难，切削力和切削热增加，刀尖磨损严重，进刀量过大时，还可能产生扎刀现象。很显然，加工大螺距梯形螺纹和蜗杆是不可取的。2、斜进法：如图2所示，螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给到牙深处，采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀始终只有一侧刀刃参加切削，从而排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，在车削中不易引起扎刀现象。3、左右切削法：如图3所示，螺纹车刀沿牙型角方向交错间隙进给至牙深，该方法同于斜进法，在数控车床上采用宏程序编程来实现。3、切槽刀粗切槽法：如图4所示，该方法先用切槽刀粗切槽，再用梯形螺纹车刀加工螺纹两侧面，这种方法在数控车中较难实现。三、蜗杆和大螺距梯形螺纹特点和加工方法车削加工蜗杆和大导程螺纹，无论用斜进法还是左右切削法，切削抗力非常大，以前只能用高速钢车刀低速车削加工，生产效率非常低。为了用硬质合金刀具也能加工，就得设法降低刀刃的切削深度，因此我采用了“分层切削”的方法来加工。把螺纹或蜗杆的牙槽分成若干层，转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削，每一层的切削都采用先直进后向左的车削方法。由于左切削时槽深不变，刀具只需做向左的方向（沿导轨方向）进给，这样就把左右切削法和斜进法有机地结合了起来，由于只有一个切削刃进行切削，还可以有效地控制切除余量，这样可以很好地保证表面质量和刀具的使用寿命。如图五所示。四、加工蜗杆和梯形螺纹的宏程序1、刀具的选择：由于中小企业多买经济型数控车床，常见国产机是广州数控和华中数控，因此本文以广数980TD为例来编程加工。车刀选用硬质合金车刀，刀头宽度略小于梯形螺纹的槽底宽度。2、加工的宏程序：如加工Tr4010-7e的梯形螺纹，其程序如下：O001（程序名）T0101 M03 S350;（选取螺纹车刀，设定主轴转速每分钟350转）G99 G21 G97 M08;(每转进给，开切削液)G65 H01 P#101 Q10;(螺距10mm)G65 H01 P#102 Q5.25;(牙高5.25mm)G65 H01 P#103 Q0;(初始化每次Z向偏移量)G65 H01 P#104 Q0.2;(每次X向进给量)G65 H01 P#105 Q15;(每次Z向起点)G65 H01 P#106 Q-30;(梯形螺纹长度30mm)G65 H01 P#107 Q40;(螺纹公称直径)G65 H01 P#130 Q3.5;(螺纹刀头宽度3.5mm)G65 H01 P#131 Q3.928;(螺纹槽底宽3.928mm)G65 H03 P#132 Q#131 R#130;(螺纹槽底宽减去刀头宽)G65 H02 P#108 Q#107 R3;(偏离公称直径3mm,如果是加工内螺纹则改为H03)G00 X#108;(X向起刀点)N100 G65 H03 P#120 Q#105 R#103;(计算Z向起点)G00 Z#120;(Z向起刀点)G65 H03 P#109 Q#107 R#104;(X向的进给深度)G92 X#109 Z#106 F#101;(梯形螺纹加工)G65 H03 P#103 Q#103 R0.2;(Z向偏移量每次减0.2mm)G65 H03 P#110 Q#102 R#104;G65 H33 P#111 Q2 R15;（正切值计算，如果是蜗杆则R20）G65 H04 P#121 Q#111 R#110;G65 H02 P#133 Q#112 R#132;(每层Z向移动量)G65 H86 P100 Q-#103 R#133;(若每层没切完，则返回N100,注意负号)G65 H02 P#104 Q#104 R0.2;G65 H04 P#114 Q#102 R2;G65 H03 P#116 Q#107 R#114;(每层X向移动量)G65 H01 P#103 Q0;(每层切完Z向返回初始值)G92 X#109 Z#106 F#101;(精加工右侧面第一刀)G92 X#109 Z#106 F#101;(精加工右侧面第二刀)G92 X#109 Z#106 F#101;(精加工右侧面第三刀)G65 H03 P#134 Q#105 R#132;(精加工左侧面起刀点计算)G00 Z#134;（精加工左侧面Z向起刀点）G92 X#109 Z#106 F#101; （精加工左侧面第一刀）G00 Z#134;G92 X#109 Z#106 F#101; （精加工左侧面第二刀）G00 Z#134;G92 X#109 Z#106 F#101; （精加工左侧面第三刀）G00 X100 Z100 M09;（远离工件，关切削液）M05;（主轴停）M30；（程序结束）五、使用方法把上述程序输入到机床中保存下来，如果在加工中遇到梯形螺纹或蜗杆，就把些主要参数在该程序中进行些修改，参数主要是大径、螺距、牙深、槽宽，以及刀具的