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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。
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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
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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Tr40×10-7e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)
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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(以及刀具的刀具号、刀头宽度(修改的位臵见程序中括号内所描述。检查正确后就可以加工了(十分方便(不需要操作者有很高的宏程序编辑能力。 六、结束语 实践证明(采用“分层切削”法加工蜗杆和梯形螺纹(可以在保证刀具不打刀、不扎刀的情况下(高精度、高效率地完成蜗杆和大螺距螺纹的加工。
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