數(shù)控車加工梯形螺紋

1、 A 基礎(chǔ)理論 B 應(yīng)用研究 C 調(diào)查報(bào)告 D 其他本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）GSK980TDa數(shù)控車加工梯形螺紋的研究二級(jí)學(xué)院：物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專 業(yè)：機(jī)電技術(shù)教育（師范）年 級(jí)：2007級(jí)學(xué) 號(hào)：2007994136作者姓名：朱敬忠指導(dǎo)教師：潘漢軍 副教授完成日期：2011年5月19日22GSK980TDa數(shù)控車床加工梯形螺紋的研究專業(yè)名稱：機(jī)電技術(shù)教育（師范）作者姓名：朱敬忠指導(dǎo)教師：潘漢軍論文答辯小組組 長(zhǎng)： 蘇財(cái)茂 成 員： 蘇財(cái)茂 夏小群 劉 婭 鄭國(guó)權(quán) 論文成績(jī)： 目 錄1前言12 梯形螺紋加工要求12.1 梯形螺紋尺寸計(jì)算12.2 梯形螺紋刀具的刃磨22.2.1刃磨要求32.2.

2、2 刃磨步驟32.2.3 刃磨注意事項(xiàng)42.3 梯形螺紋的測(cè)量43 梯形螺紋的加工方法43.1 直進(jìn)法53.2 斜進(jìn)法53.3 左右分層切削法54 梯形螺紋編程方法54.1 用于螺紋切削的數(shù)控指令54.1.1 螺紋切削指令G3254.1.2 螺紋切削循環(huán)指令G9264.1.3 多重螺紋切削循環(huán)指令G7664.2 普通螺紋加工編程64.3 調(diào)用子程序加工梯形螺紋75 宏程序編程方法與加工梯形螺紋實(shí)例125.1 宏變量的功能以及格式135.2 宏運(yùn)算、跳轉(zhuǎn)格式145.3 實(shí)例編程與加工分析145.4 加工工藝分析186 加工多線梯形螺紋206.1 運(yùn)用子程序調(diào)用加工多線梯形螺紋206.2 運(yùn)用宏程

3、序加工多線梯形螺紋217 結(jié)論21GSK980TDa數(shù)控車加工梯形螺紋的研究作者 朱敬忠 指導(dǎo)教師 潘漢軍副教授（湛江師范學(xué)院物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湛江524048）摘 要 ：探討數(shù)控車削梯形螺紋的幾種方法。著重介紹左右分層切削法的編程方法,強(qiáng)調(diào)采用宏程序進(jìn)行左右分層切削法可提高編程效率,并可獲得較好的梯形螺紋加工質(zhì)量。梯形螺紋在數(shù)控車床上，尤其是在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上的加工存在扎刀現(xiàn)象，是比較難解決的問(wèn)題。利用GSK980TDa系統(tǒng)提供的宏功能解決了梯形螺紋編程困難的問(wèn)題，為各種直徑和螺距的梯形螺紋加工編制了通用的數(shù)控車削程序。在程序中巧妙地結(jié)合了普通車床車削梯形螺紋時(shí)應(yīng)用的各種工藝技巧，采用分層

4、切削、螺紋切削粗、精加工分段降低牙側(cè)的表面粗糙度，為數(shù)控車削梯形螺紋提了一個(gè)實(shí)用合理的加工條件。關(guān)鍵詞：梯形螺紋；數(shù)控車削；子程序；宏程序 The research of processing the ladder-shaped whorl with GSK980TDa numerical control latheAuthor:Zhu Jingzhong Tutor: Pan Hanjun Associate professor（Institute of Physics Science and Technology, Zhanjiang Normal University, Zhanjian

5、g, China 524048, Zhanjiang Normal University, Zhanjiang 524048） Abstract: CNC turning trapezoidal thread to explore several ways.focuses on layered around cutting method can improve programming efficiency and obtain better processing quality trapezoidal thread.The breaking edge phenomenon on the cut

6、ting tools existing in turning the trapezoidal thread on NC machine tool,especially on the economical NC lathe is a problem that difficult to solve.In this paper,this problem was solved by using the macro based on GSK980TDa system,and the general NC turning programs for trapezoidal thread with diffe

7、rent diameter and thread pitch were carried out. Many techniques and skills for turning trapezoidal thread that applied in common lathe were integrated dexterously in this program .And the roughness of teeth side can be decreased by using the technology such as layered cutting ,the separation of rou

8、gh and finish machining of thread turning,this paper provides a practical and reasonable program for NC turning of trapezoidal thread.Key word: trapezoidal thread；NC turning；subprogram；macro program .1前言梯形螺紋是機(jī)械行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，主要是用在一些機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)，用于傳遞準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，如車床中的走刀絲桿，鏜床中的升降絲桿，以及其他機(jī)床上的傳動(dòng)絲桿，幾乎都是用梯形螺紋，而且其精度直接影響傳動(dòng)精

9、度，所以生產(chǎn)中對(duì)梯形螺紋的加工精度及螺紋槽兩個(gè)側(cè)面的粗糙度要求比較高。隨著梯形螺紋公稱直徑及螺距的增大，需切削的余量會(huì)大大增加，如果在普通機(jī)床上進(jìn)行加工，其加工難度和時(shí)間必然會(huì)增加，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本高，隨著數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用與數(shù)控系統(tǒng)功能的完善，使得梯形螺紋的數(shù)控加工成為了可能，基于以上可能，本人在GSK980TDa數(shù)控車床上進(jìn)行加工梯形螺紋，并且總結(jié)了一定的經(jīng)驗(yàn)。 相比普通車床車削梯形螺紋，數(shù)控加工梯形螺紋存在著以下幾個(gè)難點(diǎn)：（1） 加工的工藝有難度；（2）編程復(fù)雜、計(jì)算繁瑣；（3） 精加工時(shí)工件質(zhì)量難以保證。針對(duì)以上幾個(gè)難點(diǎn)，我們采取了以下一些措施：（1）將梯形螺紋的粗、精加工分開(kāi)，粗加

10、工時(shí)采取分層左右車削的方法進(jìn)行加工。（2）調(diào)用子程序加螺距小直徑小的梯形螺紋的梯形螺紋時(shí)，能夠一定程度簡(jiǎn)化程序。（3）數(shù)控編程時(shí)運(yùn)用宏變量進(jìn)行編程能很大程度地解決了梯形螺紋計(jì)算復(fù)雜和編程繁瑣的問(wèn)題，使梯形螺紋加工的效率大大提高，使編程簡(jiǎn)單化。 2 梯形螺紋加工要求2.1 梯形螺紋尺寸計(jì)算梯形螺紋的牙型角為30°，其代號(hào)用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，左旋時(shí)需要加注“LH”，如Tr16×2,Tr40×6LH等。表1 梯形螺紋各基本尺寸的名稱、代號(hào)及計(jì)算公式名稱計(jì)算公式牙型角螺距由螺紋標(biāo)準(zhǔn)確定牙頂間隙（）2-56-124-440.250.51外螺紋牙高外

11、螺紋大徑公稱直徑小徑內(nèi)螺紋大徑小徑中徑(、)牙頂寬（）牙槽底寬（）2.2 梯形螺紋刀具的刃磨鑒于車削梯形螺紋時(shí)，切削余量和切削抗力都比較大，為盡量降低車削熱和車削阻力，避免切削過(guò)程中刀具刃口損傷，因此采用低速車削方式。車削效果比較理想的梯形螺紋車刀是使用彈性刀柄的螺紋車刀，可以避免扎刀。由于價(jià)格相對(duì)較高，因此高速鋼梯形螺紋車刀的使用更加廣泛，但是其刃磨要求相對(duì)較高可選用高速鋼螺紋車刀。2.2.1刃磨要求為了方便左右切削并留有精加工余量，刃磨時(shí)，兩側(cè)切削刃之間的夾角應(yīng)略小于30 º，取29 º左右。刀尖寬度必須小于提醒螺紋的牙槽底寬。為了高效去除大部分切削余量，粗車刀磨成圓弧

12、型，以增加刀頭強(qiáng)度，并將刀頭部分的應(yīng)力分散。為了使車刀兩條側(cè)切削刃鋒利且受力，受熱均衡，將前刀面磨成左高右低、前翹的形狀。具體的角度參數(shù)如下：使縱向前角： 左側(cè)刃后角： 右側(cè)刃后角：為螺旋升角，螺旋升角根據(jù)導(dǎo)程的不同而不同，計(jì)算公式如下：，式中為線數(shù)，為螺距，是梯形螺紋的中徑。所以加工螺距不同的梯形螺紋，刀具的兩個(gè)前角也相應(yīng)改變。以上角度適用右旋螺紋，具體示意如圖2.1。圖2.1 梯形螺紋刀2.2.2 刃磨步驟1、粗磨主、副后面，刀尖角初步成形。2、粗、精磨前面或前角。3、精磨主后刀面、副后刀面刀尖用樣板修正。精磨兩側(cè)刃時(shí)，可以用砂輪的兩側(cè)進(jìn)行精修 。2.2.3 刃磨注意事項(xiàng)1、刃磨兩側(cè)副后刀

13、面時(shí)，應(yīng)考慮螺紋的左右旋向和螺紋升角的大小，然后確定兩側(cè)后角的增減。2、刃磨高速鋼車刀，應(yīng)隨時(shí)冷卻，以防退火。3、梯形螺紋車刀的刀尖角的角平分線應(yīng)與刀桿垂直。2.3 梯形螺紋的測(cè)量梯形螺紋多應(yīng)用于傳動(dòng)部件，因此其精度要求十分高，所以我們必須熟悉其測(cè)量方法。梯形螺紋的測(cè)量主要中經(jīng)的測(cè)量。中徑的測(cè)量，最常用的是三針測(cè)量法，測(cè)量時(shí)將三根等直徑的鋼針?lè)旁谙鄳?yīng)的螺旋槽中（如圖所示），用千分尺測(cè)量出兩邊量針頂點(diǎn)之間的距離M。然后根據(jù)中徑和M值的關(guān)系公式，求出中徑。值得注意的事：量針直徑如果太大，則量針的橫截面與螺紋牙側(cè)不相切，測(cè)量就不準(zhǔn)確；如果量針直徑太小，則量針陷入牙槽中，這樣就無(wú)法測(cè)量；最佳的量針直徑

14、。并使所測(cè)中徑控制在公差范圍內(nèi)。中徑與M值及量針直徑的計(jì)算公式如下：式中 - 中徑 - 螺距圖2.2 三針測(cè)量法3 梯形螺紋的加工方法梯形螺紋的牙型不同于三角螺紋，不能采用一般的三角螺紋加工方法來(lái)加工梯形，下面我將介紹幾種常見(jiàn)的螺紋切削方法。3.1 直進(jìn)法車削時(shí)，車刀沿橫向間歇進(jìn)給至牙深處，種方法加工梯形螺紋時(shí)車刀三面切削， 切削余量大，刀尖磨損嚴(yán)重，排屑困難，容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。直進(jìn)法適合于小導(dǎo)程的三角形螺紋的加工，一般采用G32或G92編程，很顯然不適合于加工梯形螺紋。3.2 斜進(jìn)法車削時(shí)，車刀沿牙型角方向斜向間歇進(jìn)給至牙深處，每個(gè)行程中車刀除橫向進(jìn)給外，縱向也要作少量進(jìn)給，這種方法加工梯形

15、螺紋時(shí)可避免車刀三面切削， 切削力減少，不容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。斜進(jìn)法適合于采用標(biāo)準(zhǔn)的梯形螺紋刀進(jìn)行梯形螺紋加工，一般采用G76編程。3.3 左右分層切削法車削時(shí)，車刀沿牙型角方向交錯(cuò)間歇進(jìn)給至牙深處，左右分層切削法實(shí)際上是直進(jìn)法和左右切削法的綜合應(yīng)用。在車削較大螺距的梯形螺紋時(shí)，左右分層切削法通常不是一次性就把梯形槽切削出來(lái)，而是把牙槽分成若干層，轉(zhuǎn)化成若干個(gè)較淺的梯形槽來(lái)進(jìn)行切削，從而降低了車削難度。每一層的切削都采用先直進(jìn)后左右的車削方法，由于左右切削時(shí)槽深不變，刀具只須向左或向右的縱向進(jìn)給即可。這種方法加工梯形螺紋時(shí)同樣可避免車刀三面切削，切削效果較好，而且對(duì)刀具要求較低， 所用的螺紋粗車

16、刀和精車刀與其它加工方式基本相同，只是粗車刀的刀頭寬度( D=1.21.5mm ) 小于牙底寬度，刀具刀尖角略小于梯形螺紋牙型角。加工梯形螺紋更適宜使用左右分層切削法進(jìn)行加工。4 梯形螺紋編程方法4.1 用于螺紋切削的數(shù)控指令4.1.1 螺紋切削指令G321) 代碼格式：G32 X(U)Z(W)F(I)；2) 代碼功能：刀具運(yùn)動(dòng)的軌跡是從起點(diǎn)到終點(diǎn)的一條直線，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中主軸每轉(zhuǎn)一圈，進(jìn)給方向移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程，刀具切削工件時(shí)，在工件表面形成一條等螺距的螺旋切槽，實(shí)現(xiàn)等距螺紋的加工。3) 代碼說(shuō)明：X(U)Z(W)是切削終點(diǎn)的坐標(biāo)值；F(I)是制定螺紋導(dǎo)程,F為公制值，I為英制值。4.1.2 螺紋切削

17、循環(huán)指令G921) 代碼格式（公制直螺紋）：G92 X(U)Z(W)FL；2) 代碼功能：從切削起點(diǎn)開(kāi)始，進(jìn)行徑向進(jìn)刀、軸向切削，實(shí)現(xiàn)螺紋切削循環(huán)，此指令為單循環(huán)指令。3) 指令說(shuō)明：L是所加工的螺紋的頭數(shù)，其余參數(shù)意義與G32相同。4.1.3 多重螺紋切削循環(huán)指令G761) 代碼格式（公制直螺紋）：G76 P(m)(r)(a) Q(dmin) R(d)；G76 X(U)Z(W)R(i) P(k) Q(d) F；2) 代碼功能：通過(guò)多次螺紋粗車、螺紋精車完成規(guī)定牙高（總切深）的螺紋加工，G76代碼可以加工帶螺紋退尾的直螺紋和錐螺紋，可實(shí)現(xiàn)單側(cè)刀刃螺紋切削，自動(dòng)逐漸減小吃刀量，有利于保護(hù)刀具、提

18、高螺紋精度。3) 指令說(shuō)明：P(m)：螺紋精車次數(shù)00-99（單位：次）；P(r)：螺紋退尾長(zhǎng)度00-99，單位：0.1×L，L為螺紋螺距；P(a)：相鄰兩螺紋的夾角，取值范圍00-99，單位：度；Q(dmin)：螺紋粗車時(shí)的最小切削量，取值00-99999，單位：0.001mm；R(d)：螺紋精車的切削量，也就是精加工余量，取值范圍為00-99.999，單位：mm；R(i)：螺紋錐度，螺紋起點(diǎn)與螺紋終點(diǎn)X軸絕對(duì)坐標(biāo)差值；P(k)：螺紋牙高，單位：0.001mm；Q(d)：第一次螺紋切削深度，單位：0.001mm；F：螺紋導(dǎo)程。4.2 普通螺紋加工編程對(duì)于普通的三角螺紋，由于只有兩刀

19、刃參與切削，因此可以采取直進(jìn)法或者斜進(jìn)法，利用G92或者G76進(jìn)行編程，一般來(lái)說(shuō)，在滿足加工要求的條件下，使用G76進(jìn)行螺紋切削可以簡(jiǎn)化程序，如下例：圖4.1 普通螺紋圖尺寸計(jì)算結(jié)果：小徑:d1=d-1.3 P=14.7O0001；M3 S300 T0202G0 X100 Z100;G0 X22 Z2;G76 P030060 Q100 R0.2;G76 X14.7 Z-15.5 R0 P1300 Q300 F2;G0 X100 Z100;M30;可見(jiàn)，相對(duì)于G92編程時(shí)每一刀需要一段程序而言，用G76進(jìn)行編程加工普通螺紋更加簡(jiǎn)潔方便。4.3 調(diào)用子程序加工梯形螺紋在數(shù)控車床加工梯形螺紋僅僅使用

20、G76或者G92等指令來(lái)編程，是無(wú)法加工的，只能選擇適合的加工方法與適當(dāng)?shù)某绦虿拍茼樌M(jìn)行加工。子程序調(diào)用指令M98，其格式為：M98 P ；前四位表示調(diào)用次數(shù)（19999），調(diào)用一次時(shí)可不寫；后四位表示被調(diào)用的子程序號(hào)（00009999）。當(dāng)調(diào)用次數(shù)未輸入時(shí)，子程序的前導(dǎo)0可省略，當(dāng)輸入調(diào)用次數(shù)時(shí)，子程序號(hào)必須為四位數(shù)。代碼功能：在自動(dòng)方式下，執(zhí)行M98代碼時(shí)，當(dāng)前程序段的其他代碼執(zhí)行完成后，CNC去調(diào)用執(zhí)行P指定的子程序。從子程序返回M99，其格式為：M99 P ；返回子程序時(shí)被執(zhí)行的程序段號(hào)（00009999），前導(dǎo)0可省略。代碼功能：當(dāng)前程序段的其他代碼執(zhí)行完成后，返回主程序中由P指定

21、的程序段繼續(xù)執(zhí)行，當(dāng)P未輸入時(shí)，返回主程序調(diào)用當(dāng)前子程序的M98代碼的后一程序段繼續(xù)執(zhí)行。示意圖如下：O0001N0010；N0020；N0030；N0040 M98 P21006；N0050；N0060；O1006；G0 U-0.1； G32 Z-65 F4；G0 U9；G0 Z5；G0 U-9；M99 P0060； 調(diào)調(diào)兩次圖4.2 調(diào)用子程序流程圖利用調(diào)用子程序的方式加工梯形螺紋的編程方法是比較常見(jiàn)的方法之一。下面我們將以Tr28×4-7e為例介紹該方法。圖4.3 梯形實(shí)例1根據(jù)表4.3計(jì)算出螺紋各個(gè)參數(shù)：大徑： 螺距：牙高： 牙槽底寬：小徑： 牙槽頂寬：4.4 梯形螺紋槽分層

22、計(jì)算根據(jù)螺紋的牙高分層以及計(jì)算特殊點(diǎn)位置：k1=(2.56-1)/2-0.5tan15º=0.65 第一層分別向左右趕刀0.65/0.1=6次k2=(2.56-1)/2-tan15º=0.51 第二層分別向左右趕刀0.51/0.1=5次k3=(2.56-1)/2-1.5tan15º=0.38 第三層需要分別向左右趕0.38/0.1=3次k4=(2.56-1)/2-2tan15º=0.24 第三層需要分別向左右趕0.24/0.1=2次（1.33-1）/2=0.17 最后一層需要分別向左右趕刀0.1/0.1=1次用主程序調(diào)用子程序的方法編程(粗加工)：O00

23、01； 主程序G0 X99 Z99； M3 S250 T0303；G0 X30 Z5；G92 X28 Z-65 F4；G0 X28；M98 P100002； 第一層X(jué)向進(jìn)刀M98 P60003； 左趕刀G0 Z5； 返回中間點(diǎn)M98 P60004； 右趕刀G0 Z5； 返回中間點(diǎn)M98 P100002； 第二層M98 P50003； 左趕刀G0 Z5； 返回中間點(diǎn)M98 P50004； 右趕刀G0 Z5； 返回中間點(diǎn)M98 P100002； 第三層M98 P30003； 左趕刀G0 Z5； 返回中間點(diǎn)M98 P30004； 右趕刀G0 Z5； 返回中間點(diǎn)M98 P100002； 第四層M98

24、P20003； 左趕刀G0 Z5； 返回中間點(diǎn)M98 P20004； 右趕刀G0 Z5； 返回中間點(diǎn)M98 P50002； 最后一層M98 P10003； 左趕刀G0 Z5； 返回中間點(diǎn)M98 P10004； 右趕刀G0 Z5； 返回中間點(diǎn)G0 X99；Z99； 返回安全點(diǎn)M30； 程序結(jié)束O0002；子程序（X向進(jìn)刀）G0 U-0.1； 每次進(jìn)刀0.1G32 Z-65 F4； 車螺紋G0 U9； X向退刀G0 Z5； Z向退刀G0 U-9； X向定位M99； 返回主程序O0003；子程序（左趕刀）G0 W-0.1； 每次想左趕刀0.1G32 W-65 F4； 車螺紋G0 U9； G0 W65

25、；G0 U-9；M99； 返回主程序O0004；子程序（右趕刀）G0 W0.1； 每次向右趕刀0.1G32 W-65 F4； 車螺紋G0 U9；G0 W65；G0 U-9；M99； 返回主程序以上的程序通過(guò)分層并且左右切削的方法，盡量減少了個(gè)刀面同時(shí)受力,走到路線如下圖所示：圖4.5 梯形螺紋切削示意圖精加工：O0005；G0 X99 Z99；M3 S200 T0303；G0 X30 Z5；G0 W-0.165；G92 X23.5 Z-65 F4；G0 W0.33 ；G92 X23.5 Z-65 F4；從上程序可見(jiàn)，使用調(diào)用子程序的編程方法大大減小了程序的段數(shù)以及輸入程序的時(shí)間，但是每一層都需

26、要計(jì)算趕刀的次數(shù)，所以調(diào)用子程序的編程方法比較適合加工牙高不大梯形螺紋。對(duì)于牙高比較大的梯形螺紋可以引入宏變量來(lái)進(jìn)行編程，有利于減小計(jì)算量。5 宏程序編程方法與加工梯形螺紋實(shí)例5.1 宏變量的功能以及格式盡管子程序?qū)幹葡嗤僮鞯某绦蚍浅Ｓ杏?，但宏程序由于允許使用變量、算術(shù)和邏輯運(yùn)算及循環(huán)和轉(zhuǎn)移，使得編制相同加工的操作的程序更方便、更容易。而GSK980TDa提供了類似于高級(jí)語(yǔ)言的A類宏代碼，用戶宏程序可以實(shí)現(xiàn)變量賦值，算術(shù)運(yùn)算，邏輯判斷及條件轉(zhuǎn)移，利于編制不同尺寸零件加工的程序，減少手工編程時(shí)進(jìn)行繁瑣的數(shù)值計(jì)算，精簡(jiǎn)用戶程序。變量的表示：變量用符號(hào)“#”+變量號(hào)來(lái)指定；格式：#i（i=100

27、，102，103等）示例：#105，#109，#125.變量的類型：變量根據(jù)變量號(hào)可以分為四種類型。一是空變量；二是局部變量；三是公共變量；四是系統(tǒng)變量。在GSK980TDa中應(yīng)選用編程的變量應(yīng)選用#100#199，而在GSK980TD中應(yīng)選擇#200#299。變量的引用：用變量置換地址后數(shù)值。格式：<地址>+“#i”或者 <地址>+-“#i”，表示把變量“#i”的值或把變量“#i”的負(fù)值作為地址值。示例：當(dāng)定義#101=6時(shí)，那么F#101，與F15代碼功能相同； 當(dāng)定義#110=100時(shí)，那么Z-#110，與Z-100的代碼功能相同。運(yùn)算命令和轉(zhuǎn)移命令指令G65一般

28、代碼格式：G65 Hm P#i Q#j R#k；其中；m：表示運(yùn)算命令或轉(zhuǎn)移命令功能 #i：存入運(yùn)算結(jié)果的變量名 #j：進(jìn)行運(yùn)算的變量名1，可以是常數(shù)。 #k：進(jìn)行運(yùn)算的變量名2，可以使常數(shù)。代碼意義：#i=#j #k；方框表示運(yùn)算符號(hào)，由Hm的具體含義決定；例：P#100 Q#101 R#102 表示#100=#101#102 ；說(shuō)明：變量為常數(shù)時(shí)，不可以帶“#”。5.2 宏運(yùn)算、跳轉(zhuǎn)格式表5.1 宏運(yùn)算（跳轉(zhuǎn)）表（部分）代碼格式功能定義G65 H1 P#i Q#j賦值運(yùn)算#i=#j：把變量#j的值付給變量#iG65 H2 P#i Q#j R#k十進(jìn)制加法運(yùn)算#i=#j+#kG65 H3 P

29、#i Q#j R#k十進(jìn)制減法運(yùn)算#i=#j-#kG65 H4 P#i Q#j R#k十進(jìn)制乘法運(yùn)算#i=#j×#kG65 H5 P#i Q#j R#k十進(jìn)制除法運(yùn)算#i=#j÷#kG65 H33 P#i Q#j R#k正切#i=#j×tan（#k）G65 H80 Pn無(wú)條件轉(zhuǎn)移跳轉(zhuǎn)到程序段nG65 H81 Pn Q#j R#k條件轉(zhuǎn)移1若#j#k，跳至n，否則順序執(zhí)行G65 H82 Pn Q#j R#k條件轉(zhuǎn)移2若#j#k，跳至n，否則順序執(zhí)行G65 H83 Pn Q#j R#k條件轉(zhuǎn)移3若#j#k，跳至n，否則順序執(zhí)行G65 H84 Pn Q#j R#k條件轉(zhuǎn)

30、移4若#j#k，跳至n，否則順序執(zhí)行G65 H85 Pn Q#j R#k條件轉(zhuǎn)移5若#j#k，跳至n，否則順序執(zhí)行G65 H86 Pn Q#j R#k條件轉(zhuǎn)移6若#j#k，跳至n，否則順序執(zhí)行5.3 實(shí)例編程與加工分析下面以圖5.1中Tr36×6-7e為例，介紹如何運(yùn)用宏程序來(lái)加工梯形螺紋，以及加工過(guò)程中需要注意的問(wèn)題。圖5.1 梯形螺紋實(shí)例2首先根據(jù)表5.1計(jì)算出螺紋各個(gè)參數(shù)：大徑： 螺距：牙高： 牙槽底寬：小徑： 牙頂寬：編出具體編程(梯形螺紋粗加工部分)及說(shuō)明如下：O0023； 程序號(hào)M3 S300 T0303； 選定轉(zhuǎn)速與刀號(hào)G0 X99 Z99； 參考點(diǎn)G0 X38 Z-1

31、5； 循環(huán)起點(diǎn)G65 H1 P#101 Q36； 定義大徑G65 H1 P#102 Q29； 定義小徑G65 H1 P#103 Q0； X方向的進(jìn)刀累加量G65 H1 P#104 Q-55； 設(shè)定螺紋的長(zhǎng)度G65 H1 P#105 Q1； 設(shè)定刀寬G65 H1 P#106 15000； 定義牙型半角（宏程序中角度的單位為0.001）G65 H1 P#107 Q1.928； 設(shè)定槽底寬G65 H1 P#108 Q3.8； 設(shè)定頂寬G65 H1 P#109 Q6； 設(shè)定導(dǎo)程G65 H1 P#110 Q0.2； 設(shè)定X向每刀進(jìn)刀量G65 H1 P#111 Q0.2； 設(shè)定Z向每刀進(jìn)刀量G65 H3

32、P#112 Q#208 R#105； G65 H5 P#113 Q#112 R2； G92 X#101 Z#104 F#109； N1 G65 H2 P#103 Q#103 R#110； X向每刀進(jìn)給累加G65 H5 P#114 Q#103 R2； G65 H1 P#121 Q0； Z向進(jìn)刀累加量歸零G65 H33 P#115 Q#114 R#106； G65 H3 P#116 Q#113 R#115； 關(guān)鍵計(jì)算：G65 H3 P#117 Q#101 R#103； G65 H84 P3 Q#117 R#102； 判斷是否到達(dá)小徑，是則跳出循環(huán)，否繼續(xù)執(zhí)行N2 G92 X#117 Z#104 F

33、#109；加工螺紋G65 H2 P#121 Q#121 R#111；Z向左移累加量G65 H83 P1 Q#121 R115； 判斷是否到達(dá)兩側(cè)，是則加工下一層G65 H4 P#122 Q#121 R2； Z向右移量G0 W-#121 ； 左移G92 X#117 Z#104 F#109； 車螺紋G0 W#122； 右移G92 X#117 Z#104 F#109； 車螺紋G0 W-#121； 回循環(huán)起點(diǎn)G65 H80 P2； 跳轉(zhuǎn)到N2N3 G0 X99 Z99； 會(huì)參考點(diǎn)M30； 程序結(jié)束%以上程序加工實(shí)物如圖5.2所示。圖5.2 加工實(shí)物1以上程序通過(guò)引入宏變量，可以使加工時(shí)的分層更加多，同

34、時(shí)又不會(huì)讓程序變得繁瑣，這樣有利于加工更大牙高的梯形螺紋。用宏程序方式進(jìn)行程序編制，將所有的尺寸和相應(yīng)的數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系用變量的形式表示。用變量的運(yùn)算代替數(shù)字的運(yùn)算，這樣可以簡(jiǎn)化計(jì)算；用條件跳轉(zhuǎn)來(lái)自動(dòng)計(jì)算分層和左右切削的次數(shù)，這樣可以簡(jiǎn)化程序。而且利用宏變量編程可以再加工其他尺寸的梯形螺紋時(shí)，不用重新編程和重新計(jì)算，只需要把參數(shù)改動(dòng)即可加工，在實(shí)際生產(chǎn)中可以大大縮短編程和計(jì)算工作。程序充分考慮了A類宏程序的特點(diǎn)，合理的設(shè)置了工藝參數(shù)和變量，并在實(shí)際加工中取得良好的效果。其宏程序流程如下：圖5.3 程序示意圖15.4 加工工藝分析切削深度的選取應(yīng)根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具、工件組成的工藝系統(tǒng)的剛度和工件工

35、表面的精度、表面粗糙度而定。在允許的條件下，應(yīng)盡量選擇較大的切削深度以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。當(dāng)零件的加工精度和表面粗糙度要求較高時(shí)，應(yīng)考慮留出適當(dāng)?shù)木庸べ芰?。其精加工余量一般比普通車削余量小，通常?.10.3mm。另外，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，一般情況下，加工表面粗糙度值Ra12.5時(shí)，一次粗車可達(dá)到要求。但當(dāng)機(jī)床剛度差、動(dòng)力不足或佘量過(guò)大時(shí)，可分多次切削完成加工 ，且吃刀量應(yīng)隨走刀次數(shù)逐漸減少；當(dāng)表面粗糙度要求較高時(shí)，則應(yīng)采取較小的切削量來(lái)完成精加工。通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和切削深度對(duì)加工工件表面質(zhì)量的影響。同時(shí) ，通過(guò)對(duì)比分析方法，看出當(dāng)切削材料為鋁合金時(shí)，切削深度 對(duì)表面

36、加工質(zhì)量的影響是不顯著的，而進(jìn)給速度對(duì)加工質(zhì)量的影響是顯著的。綜上所述，切削加工中的各要素是相互關(guān)聯(lián)和相互制約的，操作者應(yīng)該按照實(shí)際的加工需要綜合考慮各要素之間的關(guān)系，選擇各參數(shù)的最佳組合方式，這樣才能獲得理想的加工效果。鑒于GSK980TDa數(shù)控車床的特點(diǎn)以及梯形螺紋與普通螺紋在加工過(guò)程中的區(qū)別，實(shí)際加工時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：1) 不同型號(hào)的數(shù)控機(jī)床，使用的變量號(hào)有所不同，如GSK980TDa，應(yīng)選用#100至#199而GSK980TD或者GSK980TA應(yīng)選擇#200至#299。2) 在加工梯形螺紋前應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)中心孔，用一夾一頂?shù)姆椒梢源蟠鬁p小徑向跳動(dòng)，從而減小因?yàn)閺较蚴芰Χ鸬脑冬F(xiàn)象。不

37、采用頂錐，很容易產(chǎn)生振動(dòng)從而影響加工精度和螺紋的粗糙度。圖5.4 一夾一頂示意圖3) 設(shè)置螺紋起點(diǎn)時(shí)，注意刀具與頂錐的距離，以防刀具或者刀架與頂錐發(fā)生接觸接觸而產(chǎn)生意外，即是說(shuō)螺紋的引入長(zhǎng)度要合適，不可過(guò)長(zhǎng)。4) 梯形螺紋刀的刃磨并不是千遍一律，需要根據(jù)導(dǎo)程的大小來(lái)決定兩個(gè)前角的大小，否則容易產(chǎn)生干涉；盡可能減小梯形螺紋刀伸出長(zhǎng)度；為了防止震動(dòng)，盡可能減小墊片的數(shù)量。5) 選用加工刀具時(shí)，在滿足加工的情況下，盡量選用刀柄橫截面積大的刀具，如圖5.5所示。圖5.5 加工刀具6) 宏程序加工螺紋轉(zhuǎn)速不宜過(guò)高，否則容易產(chǎn)生報(bào)警現(xiàn)象。根據(jù)上述工藝方法能達(dá)到較好的加工效果，具體實(shí)物如圖所示。圖5.6 加工實(shí)物26 加工多線梯形螺紋根據(jù)不同