宏程序在梯形螺纹数控车削加工中的应用

卢雄

摘要：近年来，我国科学技术在快速发展，机械行业也不断地将先进的科学技术应用到机械制造中。而在数控车削的加工过程中，梯形螺纹的制造是其中的一个极其繁杂的程序，这些年来，我国对梯形螺纹的加工技艺已经有了很大的改进，但从国际的科学水平上来看，该加工技术还有很大的发展空间。这篇文章主要分析了我国对梯形螺纹数控加工技术的现状，归纳出一些加工难点，将宏程序应用到梯形螺纹数控车削加工程序中，这样能够大大的提高！梯形螺纹加工程序的精确度，进而可以使梯形螺纹数控加工工艺得到快速的发展。

关键词：宏程序；梯形螺纹；数控车削；加工应用

目前，我国在数控机床方面的发展已经有了很大的提高，各项数控技术和管理也在逐渐完善，但是还有很多的不足。专业人士经过调查研究发现，对数控编程不及时是造成数控机床发生故障的主要原因。所以说，数控的编程的效率能够在很大程度上关系到数控技术的价值。现在，数据技术已经在我国快速发展起来，其中宏程序是其必不可少的，它可以将数控编程进行扩展，进一步提高数控编程程序的范围，并且还可以使加工程序得到简化，大大提高数控机床的效率。

一、对于宏程序和梯形螺纹数控车削的概述。

梯形螺纹在加工时，通常会有宽度，深度和导程方面的问题，而如果只是用一般的车削加工方法，所使用的刀具和梯形螺纹完全相同，那么就可以从部件的中下部入刀，然后再依次向上切割。但如果刀的切割力度不合适的时候，就很容易使零件变形，而且会严重的损坏使用的刀具，同时，所得到的加工车削螺纹宽度也会受到影响。如果是将宏程序运用到梯形螺纹数控车削得加工中，那么就可以通过程序编程，使得螺纹的宽度和所用的刀具进行最大程度的匹配，然后再横向从数控车削入刀，并逐次切割，最后将两侧面进行精细加工。事实上，采用宏程序数控编程进行数控车削的加工可以大大的降低成本，而且梯形螺纹表面质量也非常高。下文主要是对梯形螺纹数控车削的加工技术进行分析，重点分析将宏程序和梯形螺纹加工的结合。

二、梯形螺纹数控车削的加工技术。

梯形螺纹加工过程中，大都选用高速钢材质的刀具来实施低速车削，具体方法括斜切法、车槽法、直切法、左右切削法等四种。

2.1.斜切法

这一方法普遍适宜被应用在加工螺距范围在5到11的梯形螺纹中。实际加工操作过程中，螺纹车刀顺着牙型角的方向斜向切削到牙型内部。应用这一方法进行梯形螺纹的加工，其车刀将仅会在单边刀刃处切削，相应的刀尖受热情况也将有所转好，废屑清理排除也将更加流畅，不会轻易出现“扎刀”情况。这一方法在应用数控机床时可借助于G76指令来达成。

2.2.车槽法

在加工的梯形螺纹螺距大于8mm的情况下，均可采用车槽法。此种切削方法的具体操作流程为：首先应用切槽刀进行开粗操作，而后借助梯形螺纹刀对螺纹的两侧面进行精细化加工处理。鉴于对刀以及换刀的操控难度相对偏大，这一方法在实际的数控车床编程和加工上均存在较大的难度。

2.3.直切法

应用直切法进行梯形螺旋的切削方法其简便，且编程操作十分简便，可被广泛应用于刀具材料与质量均相对较为良好且要确保加工螺距不超过5mm的梯形螺纹中。加工过程中，车刀刀头的宽度必须要和梯形螺旋的底槽相一致。刀具顺着横向位置进刀，车刀Z向不运动，车刀间歇进到牙深处位置。这一切削方法在数控车床上的应用可借助于螺纹循环加工指令来达成。然而，应用这一方法进行梯形螺纹加工时，其车刀三刃均进行切削，很容易造成废屑排出受阻，导致切削力量及热量在短时间内急剧升高，刀尖磨损严重。此外，在刀尖逐渐逼近螺纹槽底部位时，也容易出现扎刀、蹦刀等情况。

2.4.左右切削法

在应用左右切削方法进行梯形螺纹的加工处理时，刀具会顺着牙型外轮廓位置朝着左右交替间隙切削到牙型内部。这一加工方式最为突出的一项特征，即其是采用刀具的两侧刃互相交替进行切削，可更为显著地降低刀具的受损程度。左右切削法也因此而得名。需要注意的是，这一切削加工方法必须要应用宏指令编程操控。

三、梯形螺旋数控车削加工技艺的改进。

通过对以上四种梯形螺纹加工方式的对比分析后发现，斜切法、车槽法、左右切削法均能够在一定程度上降低甚至完全杜绝三刃同时切削的情况，由此便能够确保刀尖的磨损情况得到有效改善，在进行废屑排除时也更加畅通，能够极大的规避振动与扎刀情况的出现，大幅提升刀具切削参数，保证梯形螺纹较高的加工质量水平。然而，要想十分熟练的掌握以上三种车削方式面临着较大挑战，且操作较为复杂，因此还有待进一步改进、优化。为了同时提高车削质量与效率，可将直切法与左右切削法相结合，以此形成“分层切削法”。利用这一方法实施梯形螺纹切削加工处理，可大幅改善梯形螺纹加工中的各种问题缺陷。

四、梯形螺纹数控车削加工的宏程序编程。

数控系统宏程序可允许在编程阶段对变量予以设置，同时还可就变量实施算数、逻辑运算处理，利用程序开展条件转移与循环操作处理，从而加强对刀具的控制精确性，加工出形状更加复杂、性能更加优异的零件。加工时，及时做好对程序中的宏参数的测量与修改，以便实现对其精度的有效控制。在对切削用量进行调节亦或进行刀具更换时，仅需调整程序中#4、#5参数即可。进行多种不同螺距的梯形螺纹加工时，仅需调整宏程序内的X、Z等参数即可。因在低速切削时所采用的是高速钢刀具，所以主轴转速不宜过高。

五、小结。

将宏程序编程应用到数控加工技术中，可以有效地提高企业批量化生产的效率，尤其是对梯形螺纹数控车削的加工，对其进行分层次的加工，也可以在一定程度上提高加工的质量和速度，同时还能够减少刀具等一些设备的损耗，而且在一定程度上可以将梯形螺纹数控车削的精度达到最高。那么，将宏程序运用到数控加工技术当中，可以给企业生产带来一定的实践价值，同时也大大扩展了我国数控机械行业的发展空间。

参考文献：

[1]杜启新，孙杰.数控车床车削梯形螺纹的方法[J].包钢科技，2008（01）

[2]朱秀荣，刘锋，张卫东.数控机床宏程序的开发与应用[J].吉林工程技术师范学院学报，2008（11）