孫日霞 薛嘉鑫

Abstract：This paper introduces the turning method of special-shaped section thread by macro program programming on NC lathe， and expounds the problems encountered in the machining and the solutions through the program.

key word：Macro program、CNC lathe、Thread processing

摘要：本文介紹了在數控車床上采用宏程序編程對異形截面螺紋的車削方法，并通過程序闡述了筆者在加工中遇到的問題及解決辦法。

關鍵詞：宏程序、數控車床、螺紋加工

隨著數控技術的發(fā)展，數控機床的普及率也越來越高，用數控車床進行螺紋加工已經不是困難的事情了。近日，筆者多年前的一名學生請教了我一個關于螺紋加工的問題，如圖所示，此零件比較具有代表性，在此將問題的解決過程進行分享，以期為同行解決類似問題提供些許思路。

此零件為一特種螺紋套，其最大特點在于內孔有一異形螺紋，螺紋截面由圓弧和直線組合形成，“牙頂”為半圓弧，“牙底”由一直線構成，且螺距較大，達到14mm。

根據螺紋形成原理，螺紋車削加工時必須保證工件旋轉一周，刀具移動一個導程的長度，受機床最高進給速度的影響，在進行大螺距螺紋加工時，主軸轉速不宜過高，否則會引起進給系統(tǒng)故障。

常見螺紋根據牙型可分為三角形螺紋、管螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋及矩形螺紋，除矩形螺紋外，其它螺紋均已標準化，所以加工時都有標準刀具可供選擇，也有較成熟的加工方法。對于小螺距螺紋，大多采用直接車削的方式，在數控車床上也可采用斜向進刀法減少切削阻力;對于大螺距螺紋，隨著切削深度的增加，刀具與工件的接觸面增大，會引起切削振動，一般會采用先切槽再精修螺紋側面或者采用左右借刀法進行切削。總之常見螺紋的切削都是用刀具形狀保證螺紋截面形狀的成形法。對于此零件來說，此方法不可行，一方面刀具太過特殊，人工刃磨幾乎不可能完成，訂做專用刀具成本也較高，另一方面，切削時接觸面過大，會引起振刀，無法保證工件尺寸精度和表面質量。

經過分析，我們可以把圖中A所示區(qū)域理解為螺紋牙形，去除該區(qū)域的材料的過程就是螺紋加工的過程。在不考慮使用成形刀的情況下，可以使用內孔刀配合宏程序的方法完成異形螺紋加工。即通過宏程序將刀尖定位在A區(qū)域所示螺紋輪廓的直線和圓弧上，通過步距遞減確定螺紋加工起點，每確定一個點便執(zhí)行一次螺紋加工循環(huán)指令，直到將圖示余量去除干凈，此異形螺紋便加工完成了。零件材料為長鋁管，工藝流程為：工件留長120mm裝夾→平左端面→粗精車?51.5mm、?59mm外圓及外倒角→粗精車?39mm及倒角→留長103mm切斷→夾?59mm外圓車削內孔至?45.5mm→在內孔最左端切?48mm×7mm內溝槽（螺紋退刀槽）→車削異形螺紋。

異形螺紋的車削，筆者在試制時，曾用過內溝槽刀、內孔鏜刀及內螺紋車刀（螺距為2mm的三角螺紋車刀）進行車削，雖然內螺紋車刀的刀尖比較尖，步距過大時會導致表面質量變差，但其很好的避免了切削時振刀和后角干涉的問題，故在試制過程中一直采用，本文所示程序亦是采用內螺紋車刀編寫的。

在機械加工中會遇到各種各樣的零件，特別是試制零件時，零件數量很少，有的甚至是單件加工，如何利用現有的設備，現有的加工方法以最小的成本完成零件的加工，需用機床操作者充分了解機床的加工范圍，靈活運用自動編程、宏程序及特殊刀具手工刃磨等技術來實現，本文所述的方法并不一定是最優(yōu)的方案，其在螺紋加工工序上花費的時間較長，也有改進的空間，隨著數控技術的發(fā)展，數控機床的功能也會顯著提高，加工范圍也會大大提高。

參考文獻：[1]郎一民.數控車削加工宏程序應用及實例[M].北京：機械工業(yè)出版社，2017.

[2]張健.數控車床零件加工[M].武漢：華中科技大學出版社，2012.