歐立文

（朝陽(yáng)工程技術(shù)學(xué)校，朝陽(yáng) 122000）

螺紋的編程和加工是數(shù)控車(chē)削加工教學(xué)中的一項(xiàng)重要課程，也是數(shù)控車(chē)床加工的一項(xiàng)主要內(nèi)容，更是學(xué)生必須要熟練掌握的一項(xiàng)操作技能。因螺紋的種類(lèi)較多，涉及的加工編程指令和方法不盡相同，本文將以普通外圓柱螺紋軸為例，闡述螺紋類(lèi)零件的編程方法。

圖1 螺紋軸

1 螺紋軸任務(wù)

如圖1所示，螺紋軸零件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)在其右端面和軸線的交點(diǎn)上，機(jī)床的刀架是前置刀架。外圓柱面與退刀槽均已加工到尺寸要求，分別用G32、G92、G76指令編寫(xiě)螺紋部分的數(shù)控加工程序。

2 任務(wù)實(shí)施

2.1 車(chē)削螺紋編程指令

編程指令如表1所示。

2.2 確定切削外螺紋的基本參數(shù)

2.2.1 確定背吃刀量和切削次數(shù)

切削螺紋時(shí)，背吃刀量遵循依次遞減的分配原則。加工螺紋時(shí)，背吃刀量和切削次數(shù)可以根據(jù)螺距的大小選擇，如表2所示。

由表2可知，本例加工M24X1.5普通外螺紋，螺距為1.5mm的螺紋牙深（半徑值）為0.974mm，編程是按照直徑方式編程，所以總的切深量是1.948mm。切削次數(shù)為4次，第1次背吃刀量為0.8mm，第2、3、4次背吃刀量分別為0.6mm，0.4mm，0.16mm。

2.2.2 確定外螺紋小徑d1

外螺紋小徑d1可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式d1=d-2h=d-1.3P來(lái)確定，式中，d為螺紋大徑，mm；h為螺紋牙深，mm；P為螺距，mm。對(duì)于本任務(wù)計(jì)算外螺紋小徑d1=φ22.05mm。

表1 編程指令

2.2.3 確定每次切削直徑值（X值）

每次切削直徑值根據(jù)切削次數(shù)和對(duì)應(yīng)的背吃刀量來(lái)確定。由上文可知本任務(wù)第一次切削直徑（徑向終點(diǎn)坐標(biāo)）為X23.2，第二次切削直徑為X22.6，第三次切削直徑為X22.2，第四次為切削到螺紋小徑值為X22.05。

2.2.4 確定螺紋起點(diǎn)和終點(diǎn)軸向尺寸（Z值）

加工過(guò)程中為保證螺紋螺距均勻，因此車(chē)削時(shí)在螺紋長(zhǎng)度的兩端設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段δ1和減速退刀段δ2，其中δ1可取2～5mm，δ2為退刀槽寬度的一半左右，取1～3mm。本例中取δ1=3mm、δ2=2mm。

2.2.5 確定主軸轉(zhuǎn)速

螺紋切削時(shí)要選擇較低的主軸轉(zhuǎn)速，來(lái)降低刀具的進(jìn)給速度。在實(shí)際教學(xué)中主軸轉(zhuǎn)速一般可按公式n≤1200/P-80來(lái)確定。式中，P為螺距，mm；n為主軸轉(zhuǎn)速，r/min。取P=1.5mm，由公式計(jì)算n≤720r/min，這里取n=500r/min。

2.3 編寫(xiě)數(shù)控加工程序

編寫(xiě)螺紋部分的加工程序如表3所示。

3 注意事項(xiàng)

3.1 選擇直徑

刀具的擠壓會(huì)使螺紋大徑變大，因此外圓直徑要比螺紋大徑小些，一般比公稱(chēng)直徑小0.1P，P為螺距。

表2 公制螺紋加工切削次數(shù)與背吃刀量（直徑值）

表3 數(shù)控加工程序單

3.2 選擇起點(diǎn)

使用G92、G76指令編程時(shí)需要設(shè)定循環(huán)起點(diǎn)，循環(huán)起點(diǎn)應(yīng)設(shè)在加工螺紋的外部，本例將循環(huán)起點(diǎn)設(shè)在（X28，Z3）位置。

3.3 選擇格式

在G32、G92、G76指令編程格式中，F(xiàn)為導(dǎo)程，不是進(jìn)給量。

3.4 選擇進(jìn)給量

螺紋加工時(shí)主軸旋轉(zhuǎn)一周，螺紋車(chē)刀的進(jìn)給量必須等于螺紋的導(dǎo)程，因此螺紋加工過(guò)程中主軸轉(zhuǎn)速要保持恒定，并且不使用恒線速度控制功能。

3.5 減小誤差

為保證螺紋加工質(zhì)量，螺紋加工前先設(shè)一定的磨損量，加工完畢后，在用螺紋環(huán)規(guī)、塞規(guī)等進(jìn)行檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

加工普通螺紋可以采用G32、G92、G76 指令進(jìn)行編程加工。G32 指令加工螺紋時(shí)，刀具的移動(dòng)切削需要通過(guò)編程來(lái)完成，這會(huì)導(dǎo)致編寫(xiě)的程序段較多，教學(xué)中不經(jīng)常使用。G76 指令編程效率較高，一般適用大螺距螺紋，在螺紋精度要求不高的情況下，使用較多，本例僅介紹其編程方法。G92指令簡(jiǎn)化了編程，與G32指令相比提高了編程效率，因此應(yīng)用更為廣泛，但G92指令受進(jìn)刀方式的影響，螺紋中徑誤差大，加工時(shí)要經(jīng)常檢測(cè)以保證螺紋的加工精度?？傊?，加工螺紋時(shí)選擇合理的編程指令和加工方法不僅能提高螺紋加工效率，還能保證螺紋的加工質(zhì)量，更能降低生產(chǎn)成本。