○A基础理论●B应用研究○C调查报告○D其他本科生毕业论文（设计）GSK980TDa数控车加工梯形螺纹的研究二级学院：物理科学与技术学院专业：机电技术教育（师范）年级：2007级学号：2007994136作者姓名：朱敬忠指导教师：潘汉军副教授完成日期：2011年5月19日GSK980TDa数控车床加工梯形螺纹的研究专业名称：机电技术教育（师范）作者姓名：朱敬忠指导教师：***论文答辩小组组长：苏财茂成员：苏财茂夏小群刘娅郑国权论文成绩：目录1前言 (1)2 梯形螺纹加工要求 (1)2.1 梯形螺纹尺寸计算 (1)2.2 梯形螺纹刀具的刃磨 (2)2.2.1刃磨要求 (3)2.2.2 刃磨步骤 (3)2.2.3 刃磨注意事项 (4)2.3 梯形螺纹的测量 (4)3 梯形螺纹的加工方法 (4)3.1 直进法 (5)3.2 斜进法 (5)3.3 左右分层切削法 (5)4 梯形螺纹编程方法 (5)4.1 用于螺纹切削的数控指令 (5)4.1.1 螺纹切削指令G32 (5)4.1.2 螺纹切削循环指令G92 (6)4.1.3 多重螺纹切削循环指令G76 (6)4.2 普通螺纹加工编程 (6)4.3 调用子程序加工梯形螺纹 (7)5 宏程序编程方法与加工梯形螺纹实例 (12)5.1 宏变量的功能以及格式 (13)5.2 宏运算、跳转格式 (14)5.3 实例编程与加工分析 (14)5.4 加工工艺分析 (18)6 加工多线梯形螺纹 (20)6.1 运用子程序调用加工多线梯形螺纹 (20)6.2 运用宏程序加工多线梯形螺纹 (21)7 结论 (21)GSK980TDa数控车加工梯形螺纹的研究作者朱敬忠指导教师潘汉军副教授（湛江师范学院物理科学与技术学院，湛江524048）摘要：探讨数控车削梯形螺纹的几种方法。
着重介绍左右分层切削法的编程方法,强调采用宏程序进行左右分层切削法可提高编程效率,并可获得较好的梯形螺纹加工质量。
梯形螺纹在数控车床上，尤其是在经济型数控车床上的加工存在扎刀现象，是比较难解决的问题。
利用GSK980TDa系统提供的宏功能解决了梯形螺纹编程困难的问题，为各种直径和螺距的梯形螺纹加工编制了通用的数控车削程序。
在程序中巧妙地结合了普通车床车削梯形螺纹时应用的各种工艺技巧，采用分层切削、螺纹切削粗、精加工分段降低牙侧的表面粗糙度，为数控车削梯形螺纹提了一个实用合理的加工条件。
关键词：梯形螺纹；数控车削；子程序；宏程序The research of processing the ladder-shaped whorl withGSK980TDa numerical control latheAuthor:Zhu Jingzhong Tutor: Pan Hanjun Associate professor （Institute of Physics Science and Technology, Zhanjiang Normal University, Zhanjiang, China524048, Zhanjiang Normal University, Zhanjiang 524048）Abstract: CNC turning trapezoidal thread to explore several ways.focuses on layered around cutting method can improve programming efficiency and obtain better processing quality trapezoidal thread.The breaking edge phenomenon on the cutting tools existing in turning the trapezoidal thread on NC machine tool,especially on the economical NC lathe is a problem that difficult to solve.In this paper,this problem was solved by using the macro based on GSK980TDa system,and the general NC turning programs for trapezoidal thread with different diameter and thread pitch were carried out. Many techniques and skills for turning trapezoidal thread that applied in common lathe were integrated dexterously in this program .And the roughness of teeth side can be decreased by using the technology such as layered cutting ,the separation of rough and finish machining of thread turning,this paper provides a practical and reasonable program for NC turning of trapezoidal thread.Key word: trapezoidal thread；NC turning；subprogram；macro program .1前言梯形螺纹是机械行业中应用十分广泛，主要是用在一些机构的传动，用于传递准确的运动和动力，如车床中的走刀丝杆，镗床中的升降丝杆，以及其他机床上的传动丝杆，几乎都是用梯形螺纹，而且其精度直接影响传动精度，所以生产中对梯形螺纹的加工精度及螺纹槽两个侧面的粗糙度要求比较高。
随着梯形螺纹公称直径及螺距的增大，需切削的余量会大大增加，如果在普通机床上进行加工，其加工难度和时间必然会增加，而且费时费力，成本高，随着数控机床的广泛应用与数控系统功能的完善，使得梯形螺纹的数控加工成为了可能，基于以上可能，本人在GSK980TDa数控车床上进行加工梯形螺纹，并且总结了一定的经验。
相比普通车床车削梯形螺纹，数控加工梯形螺纹存在着以下几个难点：（1）加工的工艺有难度；（2）编程复杂、计算繁琐；（3）精加工时工件质量难以保证。
针对以上几个难点，我们采取了以下一些措施：（1）将梯形螺纹的粗、精加工分开，粗加工时采取分层左右车削的方法进行加工。
（2）调用子程序加螺距小直径小的梯形螺纹的梯形螺纹时，能够一定程度简化程序。
（3）数控编程时运用宏变量进行编程能很大程度地解决了梯形螺纹计算复杂和编程繁琐的问题，使梯形螺纹加工的效率大大提高，使编程简单化。
2 梯形螺纹加工要求2.1 梯形螺纹尺寸计算梯形螺纹的牙型角为30°，其代号用字母“Tr”及公称直径×螺距表示，左旋时需要加注“LH”，如Tr16×2,Tr40×6LH等。
名称计算公式 牙型角o a 30= 螺距 由螺纹标准确定牙顶间隙（c a ） p2-56-12 4-44 c a0.25 0.5 1 外螺纹牙高c a P h +=5.03 外螺纹大径d公称直径 小径3d332h d d -= 内螺纹大径4Dc ad D 24+= 小径1DP d D -=1 中径(2D 、2d )P d d D 5.022-== 牙顶宽（f ）P f f 366.0'3== 牙槽底宽（W ） c a P W W 536.0366.0'-==2.2 梯形螺纹刀具的刃磨鉴于车削梯形螺纹时，切削余量和切削抗力都比较大，为尽量降低车削热和车削阻力，避免切削过程中刀具刃口损伤，因此采用低速车削方式。
车削效果比较理想的梯形螺纹车刀是使用弹性刀柄的螺纹车刀，可以避免扎刀。
由于价格相对较高，因此高速钢梯形螺纹车刀的使用更加广泛，但是其刃磨要求相对较高可选用高速钢螺纹车刀。
2.2.1刃磨要求为了方便左右切削并留有精加工余量，刃磨时，两侧切削刃之间的夹角应略小于30 º，取29 º左右。
刀尖宽度必须小于提醒螺纹的牙槽底宽。
为了高效去除大部分切削余量，粗车刀磨成圆弧型，以增加刀头强度，并将刀头部分的应力分散。
为了使车刀两条侧切削刃锋利且受力，受热均衡，将前刀面磨成左高右低、前翘的形状。
具体的角度参数如下：使纵向前角：︒=5p γ左侧刃后角：︒+=5ϕα左右侧刃后角：︒-=5ϕα右ϕ为螺旋升角，螺旋升角根据导程的不同而不同，计算公式如下：2arctan d np πϕ=，式中n 为线数，p 为螺距，2d 是梯形螺纹的中径。
所以加工螺距不同的梯形螺纹，刀具的两个前角也相应改变。
以上角度适用右旋螺纹，具体示意如图2.1。
图2.1 梯形螺纹刀2.2.2 刃磨步骤1、粗磨主、副后面，刀尖角初步成形。
2、粗、精磨前面或前角。
3、精磨主后刀面、副后刀面刀尖用样板修正。
精磨两侧刃时，可以用砂轮的两侧进行精修 。
2.2.3 刃磨注意事项1、刃磨两侧副后刀面时，应考虑螺纹的左右旋向和螺纹升角的大小，然后确定两侧后角的增减。
2、刃磨高速钢车刀，应随时冷却，以防退火。
3、梯形螺纹车刀的刀尖角的角平分线应与刀杆垂直。
2.3 梯形螺纹的测量梯形螺纹多应用于传动部件，因此其精度要求十分高，所以我们必须熟悉其测量方法。
梯形螺纹的测量主要中经的测量。
中径的测量，最常用的是三针测量法，测量时将三根等直径的钢针放在相应的螺旋槽中（如图所示），用千分尺测量出两边量针顶点之间的距离M 。
然后根据中径和M 值的关系公式，求出中径。
值得注意的事：量针直径如果太大，则量针的横截面与螺纹牙侧不相切，测量就不准确；如果量针直径太小，则量针陷入牙槽中，这样就无法测量；最佳的量针直径p d D 518.0=。
并使所测中径控制在公差范围内。
中径与M 值及量针直径D d 的计算公式如下：p d M d D 866.1864.42+-=式中 2d ----- 中径p ----- 螺距图2.2 三针测量法3 梯形螺纹的加工方法梯形螺纹的牙型不同于三角螺纹，不能采用一般的三角螺纹加工方法来加工梯形，下面我将介绍几种常见的螺纹切削方法。
3.1 直进法车削时，车刀沿横向间歇进给至牙深处，种方法加工梯形螺纹时车刀三面切削，切削余量大，刀尖磨损严重，排屑困难，容易产生扎刀现象。
直进法适合于小导程的三角形螺纹的加工，一般采用G32或G92编程，很显然不适合于加工梯形螺纹。