秦衛(wèi)偉

（山西工程職業(yè)技術(shù)學院，山西 太原 030009）

生產(chǎn)實踐·應用技術(shù)

用G指令車削普通三角形螺紋的方法

秦衛(wèi)偉

（山西工程職業(yè)技術(shù)學院，山西 太原 030009）

闡述數(shù)控車床用G指令車削普通三角形螺紋的兩種方法——低速車削和高速車削。在比較兩種車削螺紋方法的優(yōu)缺點的同時，探索在數(shù)控車床上用G指令車削普通三角形螺紋的程序和對應的車削工藝，引導出車削普通三角形螺紋的可行之路。

G32指令 G92指令 G76指令 低速車削 高速車削 直進法 斜進法

1 G32、G92、G76指令車削螺紋的加工誤差解析

用于車削普通三角形螺紋的指令有G32、G92、G76，但車削螺紋時均會產(chǎn)生加工誤差。其原因主要有：G32是簡單的螺紋切削指令，程序段冗長，切削方法為直進法，在加工過程中切削力比較大，容易產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象，適用于加工p≤3 mm的小螺距螺紋；G92與G32切削法相同，切削時由于刀具兩邊刀刃同時參與切削，在加工過程中刀刃承受的切削力大，產(chǎn)生較大的切削熱，易使刀具磨損，引起工件振動，特別是在進行大螺距螺紋加工時，由于背吃刀量大，刀具磨損急劇加快，使得切削螺紋中徑的加工精度無法保證；G76的切削方法為進式切削法，一側(cè)刃工作，切削力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，切削力較小，螺紋面不直，精度較差，另外，排屑容易，并且背吃刀量為遞減式，一般適用于加工p≥3mm螺距螺紋的車削場合，適合用于對螺紋要求不高的情況。

通過分析三種指令車削螺紋產(chǎn)生誤差的原因可看出，只簡單采用某一個指令是有局限性的，通常先使用G76粗加工，再用G92精加工，以提高加工的精度。但值得注意的是，粗車刀和精車刀分別與起始點的距離要一致，否則會造成零件廢品。

2 螺紋的低速加工

螺紋的低速加工通常使用高速鋼螺紋車刀。因為高速鋼螺紋車刀適合低速精加工場合，同時能承受較大的切削力，能保證所要求的加工精度和表面粗糙度。

加工時，先用粗加工螺紋刀將鋼筋加工至牙深，再用精加工螺紋刀加工螺紋達到圖紙要求的精度，保證較好的螺紋牙型。螺紋的低速加工常用的方法是直進法車削和斜進法車削。

2.1 直進法車削

直進法車削的特點是，加工時刀具兩邊刀刃同時切削，雖受力均衡，但刀片散熱較慢，刀具磨損快；每次背吃刀量不能太大，加工得到的螺紋牙型比較準確，兩側(cè)刃切削面積相同。在車削大螺距螺紋時切削刃全部切入，切削面積大，容易引起振動，散熱差，影響螺紋的加工精度，因此直進法一般只適用于小螺距螺紋以及精度要求較高的螺紋的加工。螺紋加工時要根據(jù)實際情況分層切削，多次走刀，每次切削的背吃刀量按遞減規(guī)律計算（在實際加工中，螺紋中徑受到車刀尖圓弧半徑、材料的彈性至塑性變形、刃磨精度等影響，螺紋的實際進刀深度按t=0.649 5p計算）［1］。

2.1.1 G32指令車削方式

例如：加工M24×1的普通螺紋，經(jīng)查表計算，螺紋大徑編程值為23.89 mm，螺紋小徑編程值為22.7 mm，升速段取值為3mm，降速段取值為2mm，編程零點設(shè)在工件右端面中心，如圖1所示。

圖1 M24×1螺紋軸（單位：mm）

本文的程序以FANUC-0i-TC系統(tǒng)編寫。

以下為用G32單一螺紋加工指令編寫的程序：

以上程序使用G32指令加工，每次進刀、退刀都要編寫程序，切削一次要編寫4段程序。對于大螺距螺紋，切削次數(shù)增多，會導致程序量加大，占用機床內(nèi)存加大。

2.1.2 G92指令車削方式

例如：加工M30×1.5的普通螺紋，經(jīng)查表計算螺紋大徑編程值為29.84 mm，螺紋小徑編程值為28.05 mm。分四次切削，采用直進法的進刀方式，設(shè)第一刀至第四刀的螺紋切削深度依次為 1.0、0.6、0.25、0.10 mm。編程零點設(shè)在工件右端面中心，如圖2所示。以下為用G92螺紋加工指令編寫的程序：

圖2 M30×1.5螺紋軸

使用G92車削螺紋，程序量簡短，占用機床內(nèi)存少，大大減小了編程的出錯率，保證了螺紋的加工精度，可見G92指令車削方式是加工螺紋常采用的方法。

2.2 斜進法

采用斜進法車削加工時，車刀刀刃只有一個刀刃參與加工。其加工特點是可切削較大螺距（p＞3 mm）螺紋，加工效率高，可減輕加工過程中的振動，同時可改善散熱條件，但加工后的螺紋牙側(cè)表面粗糙度值大，適合于粗加工。在實際加工螺紋時，常采用斜進法進行粗加工，用直進法進行精加工，以保證螺紋的加工精度和表面粗糙度。例如車削M30× 1.5的外螺紋（如圖2所示），編程時可以讓車刀在每次下刀的同時，向左也進給一個長度值，使這個長度等于向下吃刀量乘以牙型半角的正切值（該長度值也可以用制圖軟件繪制得到）。用G92指令編寫的加工程序如下：

上述程序在使用G92程序的基礎(chǔ)上增加了N14、N18這兩段程序。通過這兩段程序，使得螺紋加工的方式發(fā)生變化，把螺紋加工由雙刀刃切削變成單刀刃切削。但首次和末次進刀還是直進法切削，為雙刀刃切削，這樣可保證牙型角的準確性。

螺紋加工復合循環(huán)G76其進刀方法屬于斜進法，每刀的切深分配方式由數(shù)控系統(tǒng)按遞減規(guī)律自動分配，目的是使每次切削面積接近相等。

下面為使用螺紋復合循環(huán)指令G76編寫加工M27×1.5普通內(nèi)螺紋（如圖3所示）的程序，以工件右端面中心為編程零點。

程序中P021060的含義為：02表示精加工2次；10為倒角量；60為螺紋牙型角；Q50為最小切深。R-0.1為內(nèi)螺紋精加工余量；X27 Z-34為螺紋切削終點坐標；R0為螺紋半徑差；P975為牙型編程高度；Q300為第一刀切削深度；F1.5為螺距［2］。

3 普通三角形螺紋的高速切削

硬質(zhì)合金螺紋車刀是數(shù)控車床上高速切削常用的車刀，其切削速度可達70 m/min以上。切削時常采用直進法切削。若用斜進法切削，能保證切削面積的均衡性以及加工螺紋的表面粗糙度和精度。使用G76指令車削螺紋，螺紋車刀的進刀、退刀、背吃刀量、移動距離等都準確地實現(xiàn)了自動控制，控制進給運動與主軸旋轉(zhuǎn)同步；為實現(xiàn)多次切削的環(huán)節(jié)，要求機床主軸必須以恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，且必須與進給運動保持同步。采用G32、G92指令高速切削普通三角形螺紋，車削螺紋的切削面積相等，刀具兩刀刃受力均衡，保證了較好的螺紋牙型。在切削過程中加注充足的切削液，充分改善散熱條件，從而保證螺紋的表面粗糙度和尺寸精度［3］。

以M30×1.5螺紋（如圖4所示）為全例，程序如下：

本程序的關(guān)鍵點體現(xiàn)在刀具的材料、主軸轉(zhuǎn)速及精加工的最后一刀重復。

用G32、G92、G76高速切削普通三角螺紋同樣實用。

圖3 M27×1.5內(nèi)螺紋孔（mm）

圖4 M30×1.5螺紋軸（mm）

4 結(jié)語

在生產(chǎn)中注重掌握粗加工和精加工的合理分配以及G32、G92、G76指令的正確采用，完全能夠保證螺紋加工的精度。低速或高速切削普通三角形螺紋G指令使用方法是相同的，對刀具材料選用得不同，對機床的剛性要求也隨之不同。因此，掌握和運用數(shù)控系統(tǒng)的功能和指令，不僅能解決生產(chǎn)實踐中的各種不同類型的螺紋加工問題，而且可以充分發(fā)揮數(shù)控機床的使用功效。

［1］ 翟瑞波.數(shù)控機床編程與操作實例［M］.北京：中國勞動社會保障出版社，2005.

［2］ 崔元剛，黃榮金.FANUC數(shù)控車削高級工理實一體化教程［M］.北京：中國電力出版社，2008.

［3］ 郝繼紅.數(shù)控車削加工技術(shù)［M］.北京：北京航空航天大學出版社，2008.

（編輯：胡玉香）The Method of Turning Ordinary Triangular Thread with G Command

Qin Weiwei
（Shanxi Engineering Vocational College，Taiyuan Shanxi 030009）

Low speed cutting and high speed turning，two methods of the numerical control lathe turning ordinary triangular thread with G command，are introduced in this paper.By comparing the strengths and weaknesses of two cutting thread，procedure of regular triangle thread on control lathe with G instruction and corresponding turning technology are explored，and the way of regular triangle thread is guided.

G32 command，G92 command，G76 command，low speed cutting，high speed turning，straight cutting method，oblique cutting method

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2015.06.19

G506

A

1672-1152（2015）06-0054-03

2015-11-04

秦衛(wèi)偉（1982—），男，山西工程職業(yè)技術(shù)學院機械工程系實驗師。E-mail：375877524@qq.com