应用子程序在数控车床上加工梯形螺纹
摘要：在数控车床中运用子程序指令编程分层切削梯形螺纹，有效地解决了梯形螺纹加工过程中易扎刀的问题，在教学中实施此法，学生可以安全、高效、高精度完成梯形螺纹的加工。
abstract： application of subroutine in layered cutting of metric trapezoidal screw threads addresses effectively the breaking edge. in teaching， students can be safe， effective and high-precision in machining of trapezoidal thread.
关键词：梯形螺纹；分层切削；子程序
key words： metric trapezoidal screw threads；layered cutting；subroutine
中图分类号：tg519.1 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）14-0046-02
0 引言
梯形螺纹是应用很广泛的传动螺纹，它们的工作长度较长，使用精度要求较高，车削时比普通三角形螺纹困难，在技工学校中在普车上加工梯形螺纹是比较成熟的课题，但在数车实习中很少安排。
其实，只要选择合适的刀具，工艺分析合理，编程方法得当，完全可以在数控车床上加工出合格的梯形螺纹，笔者就自身在教学中的一点体会来谈谈梯形螺纹的编程方法的加工技巧。
1 梯形螺纹相关知识
1.1 梯形螺纹标记：梯形螺纹标记由螺纹代号，公差带代号以旋
合长度代号组成，彼此用“一”分开。
标记示例：单线螺纹：tr36×6-7h-l
tr：梯形螺纹代号 36：公称直径
6：导程（对于单线螺纹，导程与螺距相等）
7h：公差代号 l：旋合长度代号
多线螺纹：tr36×12（p6）-lh-7e-100
tr：梯形螺纹代号 36：公称直径
12（p6）：导程（螺距） 7e：公差代号
100：旋合长度
1.2 梯形螺纹的计算以外梯形螺纹为例，其各部分名称、代号及计算公式见表1。
1.3 梯形螺纹车刀
1.3.1 粗车刀为了左右切削并留精车余量，刀尖角应小于牙型角，一般选粗车刀刀尖角度为29°，刀尖宽度应小于牙型槽底宽度w。
1.3.2 精车刀车刀的径向前角为0°，两侧切削刃之间的夹角等于牙型角，车削时，车刀的前端不能参加切削只能精车牙侧。
精车刀刀头宽度一般比粗车刀刀头窄0.1mm。
1.4 梯形螺纹的车削方法①直进法：螺纹车刀x向间歇进给至牙深，采用这种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀的三面都参加切削，导致加工排屑困难，切削力和切削热增加，刀尖磨损严重，当进刀量过大时，还可能出现“扎刀”和“爆刀”现象，适合加工螺距
小于4mm，精度要求不高的梯形螺纹。
应用数控螺纹加工指令g32、g92。
②斜进法：螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深，采用这种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，车削中不易引起“扎刀”现象，适合加工4≤螺距<8的梯形螺纹。
应用数控螺纹加工指令g76。
③切槽刀粗切槽法：该方法先用切槽刀粗切出螺纹槽，再用梯形螺纹车刀加工螺纹两侧面，适合加工螺距≥8mm以上。
④分层车削法：将加工余量均匀的分为若干层，加工完第一刀后，向左或向右赶刀，先将第一层的余量全部去除后，再用相同方法去除第二层余量，如此由外至内逐层去除余量。
1.5 梯形螺纹的测量方法梯形螺纹外径主要采用游标尺寸和千分尺测量，中经主要采用三针和单针测量，梯形底径一般由中滑板刻地盘控制牙型高度。
2 编程实例（只车削梯形外螺纹）
2.1 梯形螺纹参数计算根据表1所给的公式进行计算：tr36×6梯形螺纹的大经：36mm，中经：33mm，小径：29mm，牙高：
3.5mm （半径值），牙槽底宽：1.928mm。
2.2 刀具选用：粗车刀材料选用硬质合金，刀尖角29°，刀尖宽度1.5，中速车削，提高效率；精车刀材料选用高速钢，刀尖角30°，刀尖宽度1.4，低速车削，保证精度。
2.3 机床系统选择：fanuc 0i
2.4 加工方法的选择：分层车削法，这种切削方式是在每一个进
给时把单线梯形螺纹分成三线螺纹，即把一刀分成三刀，从而减少了切削抵抗。
实际上是左右切削法改为“中、左、右”切削，因为如果不先从中间切一刀，铁屑仍然会挤刀，这是从实际中得来的结论。
与普通车床的左右切削法不同，在数控车床上的“中、左、右”切削需要精确计算。
2.5 指令格式：
①简单螺纹车削循环指令g92
格式：g92_x_z_f ；
x_z：螺纹切削终点的坐标值；
f：导程（单头螺纹螺距等于导程）
②子程序调用指令
格式：m98 p△△□□□□△△：循环次数
□□□□：子程序号 m99：子程序返回
为了减少编程语句，应用子程序调用。
2.6 梯形螺纹编程（本文只写出梯形螺纹的加工程序）
①粗加工程序。
（表2）②精加工粗加工程序保证该螺纹的小径29mm达到尺寸要求。
此时需要测量牙底宽度，如比理论值大0.1mm，则单边大0.05mm，此时对该螺纹进行精加工，则达到要求。
（表3）3 结束语
在数控车床中采用分层切削梯形螺纹，有效地解决了梯形螺纹加工过程中易扎刀的问题，运用子程序编程，可使程序简化。
在教学中采用此方法，学生可以很容易的掌握安全、高效、高精度加工梯
形螺纹的方法。
参考文献：
[1]沈建峰.数控车床编程与操作实训[m].北京：国防工业出版社，2005.
[2]谢晓红.数控车削编程与加工技术[m].北京：电子工业出版社，2005.
[3]王公安.车工工艺[m].北京：中国劳动出版社，2005.。