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宏程（chéng）序在異形特（tè）殊螺（luó）紋數控車削加工中的應用

2016-12-5 來（lái）源：河（hé）南工業職業技術學院作者（zhě）：劉誌剛劉立新

摘要：介紹了圓弧螺紋和異形螺紋的概念和特（tè）點，設計了異形特殊螺紋加工宏（hóng）程序流（liú）程圖，對異形特殊螺紋數控車削加工刀具選（xuǎn）擇、夾具選擇和加工方法等方麵進行了分析，最後舉出具體（tǐ）加（jiā）工實例並利用基本指令爭宏程序配（pèi）合編寫出該零件的加工程序。

關鍵詞：宏程序；特殊螺紋；數控；車（chē）削（xuē）加工

0.引言

在一些螺旋傳動機構和塑料製品螺紋聯接中．常采用大螺距的特殊螺紋．目的是為了提高螺紋強度，獲得更好的密封性。特（tè）殊（shū）螺紋可分（fèn）為圓弧螺紋和異形螺紋，圓弧螺紋是非標準的螺紋．也稱為圓弧螺旋（xuán）形。以大徑和螺距來表示大小，牙型（xíng）為圓弧形。是由兩（liǎng）圓弧和一直（zhí）線連接而成。牙（yá）型角a=300．牙粗、圓（yuán）角大。螺紋不易被損壞，常（cháng）用於（yú）容易生鏽或接觸汙物的場合；異形螺紋，其牙（yá）型異形，幾何（hé）形狀特殊。加工工藝複雜。是數（shù）控車削（xuē）加工中難加工的螺紋之（zhī）一（yī）。

1.異形特殊螺紋加工宏程序流（liú）程（chéng）圖設計

由於異形特（tè）殊螺紋牙型特殊、螺距大、寬度大、車削時切削力大、精度不容易（yì）控製等（děng）特點。難以使用螺紋切削基本指令編程．也難以利用CAM軟件編程（chéng）實現其加工。通過實踐，發現把螺紋切削基本指令和宏程序結合起來編（biān）程加工異形（xíng）特殊螺紋．是該類零件加（jiā）工最（zuì）實際、最有效的一種（zhǒng）方法。宏程序具有靈活、通用、智能等優點。數控加工（gōng）中被廣（guǎng）泛應用（yòng）。對於複雜零件的編程．事先（xiān）要設計加工流（liú）程圖來指導編程人員分析、設計、檢查（chá）宏程序。以期少走彎路，編製出合理的加工程序。宏程序加工流程圖設計是根據加工工藝路線，提取出變量，然後根據變量變化規律，建立（lì）循環體並確定循環流出條（tiáo）件，是程序設計人員對解決零件加工工藝問題時，方法、思（sī）路或算法的一種描述。一般包括（kuò）順序、選擇、循（xún）環3種基本結構，異形特殊螺紋數控車削加工宏程序設計（jì）流程如圖1所示。

2.異形特殊螺紋加工（gōng）工藝分析

(1)刀具選（xuǎn）擇

刀具的選擇應根據牙（yá）型來確定。切削深度較（jiào）小的特殊（shū）螺紋可選擇角度較小的尖刀或偏刀(如（rú）300、350尖刀或偏刀)，加工的螺紋牙（yá）型表麵較粗糙，精（jīng）度低，可通（tōng）過減小（xiǎo）步距提高加（jiā）工精度。但增加了切削次數，延長了加工時間，效率較低，在具體實踐中。應適當選取（qǔ）步距，兼顧精度和效率。若是帶有弧形（xíng）的異形特殊螺紋，可選用圓弧刀．但（dàn）要注意圓弧刀半徑要小於弧形曲率半徑，否則易出現（xiàn）幹涉現象。

圖1 特殊螺紋（wén）數控加工宏程（chéng）序設計流程圖

(2)夾具選擇（zé）

一般（bān）情況下采用三爪卡盤裝（zhuāng）夾（jiá）．若是在細長軸類工件上加工異形特（tè）殊螺紋．則需采（cǎi）用三爪卡（kǎ）盤和活動頂尖配合．采用一夾一頂（dǐng）方式進行裝夾。由於切削力作用有時為了防止工件產生（shēng）軸向位移．必須利用工件的台階做限位支承。

(3)異形特殊螺紋加工方法分析

異（yì）形特殊螺紋具有牙型深、寬度大、螺距大（dà）特點，從而（ér）使切削餘量和切削抗力也較大，在加工（gōng）時宜（yí）采用低速分層擬合（hé）車削。具（jù）體（tǐ）來說，就是將螺紋牙型深度按一定的數值分成若幹層分別加工．通過不斷改變刀具起點位置逼近實際螺紋輪廓。

(4)力（lì）1512中應注（zhù）意的問題

①要根據不同情（qíng）況（kuàng）。合理選擇刀具角（jiǎo）度（dù）和刀具圓弧半徑，防止發生幹涉（shè）現象；

②編程中采（cǎi）用恒轉速G97指令和每轉進給G99指令（lìng）加工：

③粗、精（jīng）加工時，轉速必須一致（zhì），否則會造成亂牙現象，建（jiàn）議轉速在300 r／min以下：

④加工時，要（yào）保證（zhèng）零件有足夠的裝夾（jiá）強度（dù），以免因振（zhèn）動引（yǐn）起崩刀：

⑤粗車後，表麵粗糙（cāo）度值較高，應留（liú）合適餘量進行精車．以去除殘留在表麵的毛刺等（děng）。

3.異形（xíng）特殊螺紋加工實例

異形（xíng）螺紋型芯如（rú）圖2所示（shì）。參考加工程序如表1所示。

4.結語

在對被（bèi）加工零件刀具、夾具（jù）、加工方（fāng）法正確分析的情況下．利用螺紋加（jiā）工基本指令和宏程（chéng）序結合編程（chéng），不僅能夠簡化程序，提高（gāo）編程效率，實現零件加（jiā）工要求，而且程序通用性、智能性（xìng）好。完成了一些用CAM軟件無（wú）法加工的異形（xíng）螺紋的編（biān）程．為類似問題的解決提供了參考。

圖2異形螺紋型（xíng）芯

表1零件加工程序

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