巧用宏程序编程加工非标梯形螺纹
在数控车床上用宏程序加工梯形螺纹
不是理想的加工方法。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为了解决“直进分”和“斜进法”的缺点，就
必须改善刀具的切削方式。通过分析，最后选用
（见图3）“分层切削法”。“分层切削法”是先
把螺纹X向分成若干层，
每层Z向再进行若干次粗
切削，再进行左、右精车
切削。每层刀具只需沿左
右牙型线切削，背吃刀量
小，从而使排屑比较顺
利，刀具的受力和受热情
图3 分层切削法
起刀点Z轴偏 移量（CE）的计 算公式为
图7
CE=BE－BC=（AH+tan15°×HE）－BC =（P/4+tan15°×HE）－BC 即起刀点Z轴偏移量（螺纹右侧留0.1mm的精 加工量）参数变量为
#8=#2/4+TAN［15］*［#1－#3］/2－#6/2－0.1；
每层Z轴的切削余量(DF)的计算公式为
M 机床自动化 achine Tools Automation
在数控车床上用宏程序加工梯形螺纹
中国北车永济新时速电机电器有限责任公司 （山西 044502） 陈建军 永济电机高级技工学校 （山西 044500） 张丽波
一、梯形螺纹在数控车床上的加工工艺
数控车加工螺纹有三种指令：G32、G92、 G76。其中G32、G92的进刀方式为“直进法” （见图1）；G76的进刀方式为“斜进法”（见图 2）。
DF=BF－BD=2（AH+tan15°×HE）－BD
即每层Z轴的切削余量（螺纹左侧留0.1mm的 精加工量）参数变量为
#9=#2/2+TAN［15］*［#1－#3］－#6－0.1
（3）外螺纹Tr36×6程序
O8888； M03S200； G00X100Z50； T0101； G00X40Z10； #1=36；（螺纹大径及公称直径） #2=6；（螺距） #3=#1－#2/2；（螺纹中径） #4=0.5；（牙顶间隙） #5=#1－#2－2*#4；（螺纹小径） #6=1（T型螺纹刀刀尖宽） #7=0.366*#2－2*TAN［15］*#4；（牙底槽宽） #8=#2/4+TAN［15］*［#1－#3］/2－#6/2－0.1；（起 到点Z轴偏移量,右侧留0.1mm） #9=#2/2+TAN［15］*［#1－#3］－#6－0.1；（每层Z 轴的切削余量，左侧留0.1mm） #10=0.5（X轴的吃刀量） N1IF［#1LE#5］GOTO4；（判断切削直径，如果X值 ≤小径，则执行N4程序段） N2IF［#9LE0.1］GOTO3；（判断每层Z轴切削余量如 果余量≤0.1mm，则执行N3程序段） G00Z［10+#8］；（Z轴起刀点） G92X#1Z－42F#2；（切削螺纹） #8=#8－0.3；（重新计算Z轴起刀点偏移量，递减0.3mm） #9=#9－0.3；（重新计算每层Z轴切削余量，递减0.3mm） GOTO2；（无条件执行N2程序段） N3#1=#1－#10；（重新计算切削直径X值） #8=#2/4+TAN［15］*［#1－#3］/2－#6/2－0.1（重新 计算Z轴起刀点偏移量） #9=#2/2+TAN［15］*［#1－#3］－#6－0.1；（重新计 算每层Z轴切削余量） IF[#1GE33]THEN#10=0.5（判断切削直径，对X轴吃刀 量重新赋值）
浅析用宏程序加工梯形螺纹的方法
梯形螺纹加工常用的方法有直进法、斜进法、左右车削法和车阶梯槽法等,这些加工方法由于其自身存在缺陷,生产效率较低,精度稳定性差,很难实现产品批量生产或产品的改型,这也极大地影响了产品的加工效率和加工质量。
以FAN UC系统数控车床为例,能够用来加工螺纹的基本指令有G32、G92、G76等,它们各有自身的优缺点。
如果单独使用其中某一指令来加工梯形螺纹的话,只能加工小螺距或精度较低的螺纹,切削效率低,难以满足更高的要求。
1 梯形螺纹加工的相关知识(1)车刀的选择与安装。
梯形螺纹加工选择的是成型车刀,车刀在安装时,车刀主切削刃必须与工件轴线等高,同时应和工件轴线平行。
刀头的角度平分线要垂直于工件轴线。
可以使用样板找正装夹,以免产生螺纹半角加工误差。
(2)工件的装夹。
一般采用两顶尖或一夹一顶的方式装夹。
(3)数控车床的选择和调整。
梯形螺纹加工选择C K 6140数控车床,F A N U C -0i -mate TC数控系统。
要求数控车床加工精度高、磨损少、滚珠丝杠反向间隙小。
2 梯形螺纹的车削方法2.1直进法刀具沿直径方向进刀,如图1所示,常用于小螺距普通螺纹的加工。
使用G32\G92指令代码编程常采用此种进刀方式。
该加工方式采用的是三刃同时参与切削,刀头负荷较大,为了均衡刀具的受力,常采用递减规律分配吃刀量。
对于大螺距普通螺纹和梯形螺纹如采用该种方式加工,刀头很容易受力过大而折断或者产生扎刀现象。
2.2斜进法刀具进刀方向沿牙形角方向,如图2所示,由于采用单刃切削,切削力减少,排屑顺畅,F A N U C 系统中的G 76指令即为典型①作者简介:张长红(1978.3—)女,江苏泗洪人，本科，机械讲师，江苏省连云港工贸高等职业技术学校/江苏省经贸技师学院,研究方 向:数控专业理论及实践教学。
浅析用宏程序加工梯形螺纹的方法①张长红(江苏省连云港工贸高等职业技术学校/江苏省经贸技师学院 江苏连云港 100084)摘 要:螺纹传动在机械传动中应用广泛,在传递较大动力的大型设备中梯形螺纹应用较多。
B类宏程序加工梯形螺纹的方法和技巧
B类宏程序加工梯形螺纹的方法和技巧作者：陈未峰来源：《职业·中旬》2012年第03期一、B类宏程序在数控编程中的重要性在数控车削加工中，普通轴类零件的轮廓形状都可以利用G功能指令来完成加工。
但异形曲线和大螺距螺纹大大增加了零件的加工难度，G指令编程不好实现这类零件的有效加工。
例如梯形螺纹较之三角螺纹，螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧表面粗糙度值较小，这样梯形螺纹车削时，吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大，导致梯形螺纹的车削加工难度较大。
与宏程序相比，一般程序的程序字为常量，一个程序只能描述一个几何形状，所以缺乏灵活性和适用性。
而用户宏程序本体中可以使用变量进行编程，还可以用宏指令对这些变量进行赋值、运算等处理，从而可以使用宏程序执行一些有规律变化的动作。
与A类宏程序相似，B类宏程序的变量也是由“＃”符号和1至3位数字构成；但B类宏程序的数学运算可直接用数学符号完成，而不需采用G65语句，有效地提高了零件的编程灵活性和加工效率。
因此，使用B类宏程序加工有梯形螺纹的零件，对提高数控编程的效率是非常重要的。
二、球头梯形螺纹零件加工工艺分析1.球头梯形螺纹零件分析如图1所示，球头梯形螺纹轴由球面、曲面、退刀槽和梯形螺纹构成，其螺距为6mm，加工精度要求较高，球面和曲面加工简单。
在FANUC 0i数控系统机床上加工时，利用G73复合固定循环就可以进行有效加工，但由于梯形螺纹螺距较大和加工精度较高，致使梯形螺纹车削时，吃刀深、切削余量大、切削抗力大，车削加工难度较大。
利用普通G功能指令无法高质量、有效地完成该零件的加工，需利用B类宏程序进行切削加工。
2．计算相关尺寸，并查表确定公差该零件上梯形外螺纹为Tr36×6，螺距为6mm，公制梯形螺纹的牙型角为30°，梯形螺纹的牙型如图2所示，各基本尺寸计算结果如下：大径中径d2=d-0.5P=36-3=33,查表确定其公差，故；牙高h3=0.5P+ ac=3.5；小径d3=d-2 h3=29,查表确定其公差，故；牙顶宽f=0.366P=2.196；牙底宽W=0.366P-0.536ac =2.196-0.268=1.928螺纹中经三针测量法测量,如图3所示，用3.1mm的测量棒测量中径，则测量尺寸为M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根据中径公差确定公差，则(其中dD表示测量用量针的直径，P 表示螺距)。
基于宏程序编程的梯形螺纹加工
幽
呈！ 至墨 塑
ｗｗｗ． ｅ ａ｜ ｍ ｔ ｗＯｒ ｎｇ１ ５０ ｃｏｍ ｋｌ ９ ，
参磊 工冷 工 加
计算机实现数字控制 。本文正是根据此 法 ，利用 系统 的
子 程 序
００ ２ ００
基本螺纹切 削指令 Ｇ ２或 Ｇ２和宏 程 序 的变量 控制 技 ３ ９
术 ，实现梯形螺纹的编程与加工。梯形螺 纹数控 车削程 序设计及加工工艺本程序主要 由宏指令 完成 ，所有 的数 值都可根据实际加工情况很方便地实 现调整 ，程序 的适
是 簧
Ｍ ８ ０ ０ （ ９ ０３ Ｐ 调用每层切削子程序切 削 Ｚ向剩余量 ）
Ｍ９ ９
子 程 序
０ ００ ０ ３
／ 车削螺纹ｌ ＼ ＼ 左牙侧面Ｉ 车削螺纹
ｆ 右牙 侧 面
Ｃ Ｏ Ｘ４ Ｏ ２
Ｚ ［Ｏ＋ １ （ １ ＃ ］ 螺纹 Ｚ向右侧起刀点 ） Ｘ［ ０—２｝＃０ ］ （ ４ １２ 螺纹 向起 刀点 ） Ｇ ２Ｚ一 ０Ｆ （ ３ ５ ６ 切削螺纹长度 ５ ｒｍ，螺距 ６ ０ ａ ｍｍ）
Ｃ ＯＸ ２ （ 刀 ） Ｏ ４ 退
图 ２ Biblioteka 下面就以车削 ４ —７ ｎ ０Ｘ ６ ｅ为例 ，分析加工工艺及 宏程序 的编制 ，此列 编写 了两种加工工艺 即工艺 Ａ与工 艺 Ｂ和其相应 的宏程序 ，并 进行 了详 尽的分析 和 比较 。 梯形螺纹的计算 公式及其参数值如附表所示 。
只须做 向 左或 向右的纵向进给 即可 ，从而降低 了车削难
度 ，完成粗 车后再对槽两侧进行精 车。这种方法 ，一方
１ ．基于宏程序编程的分层法车削梯形螺纹
分层法是直进法和左右切削法的综合应用 ，其原理 如图ｌ 、图２ 示 ，它可 以克 服传统 加工 方法 的缺 陷。 所
采用含变量参数的宏程序加工不同类型梯形螺纹
合 集成 ，并 兼顾 Ｃ ＮＳ和 Ｏ ＡＳ的系 统集成 ，即 Ｂ ＭＳ
《 能建筑 设计 标准 》可知 ，智 能建筑 是一个 综合 智
的集 成的系统 ，因此智能建筑系统集成是 必须 的 。
参考 文献
［］ 杨绍胤．智能建筑 实用技术 ［ ． １ Ｍ］ 北京： 机械工业 出版
／ 二层 ３ ／ 第 ４至 ３ ， 深 ０１ Ｔ ２切 ．ｍｌ ｌ
２０ ３ Ｉ ！ ＧＥ ２ ＪＴ Ｎ ≠ ＝ ．５ Ｆｌ｝ ｛１ ｊ ９ ＨＥ ｝ ００ ４
改为
Ｎ２ ０ Ｉ［ １ Ｇ ０ Ｔ Ｅ ３ Ｆ＃ Ｅ３ １ Ｈ Ｎ ４ ００ ＝． ５
／ｅｉｓｔ ｉｓｒ —ｃ数控车床的应用实践 。针对采 用含 变量 参数的宏程序加工不同类型梯形螺纹，分析了梯形螺纹 加工方 ｅ
案的确定和采用参数变量的宏程序编程 。总结出一套梯形螺纹编程加工的有效方法，可为 国内其他企业在采用 数 控车削梯形螺纹及非标梯形螺纹编程加工 时提供参考 。 关键词 梯形螺纹 宏程序 编程 变量
２４ ０ ＧＯ ０ Ｚ５
／ ／ 第三层 ３ ２至 ３ ， 深 ０ ５Ｔ ｌ ０切 ． ｔ ０ １ｎ 其他 程序 照写 ，即可加 工 出螺距 不 同，牙 深相 同 的 非标 梯形 螺纹 。
２ 左 右侧 螺距不 同 的非标梯 形螺 纹 ） 如 图 ３所 示螺纹 ，左右 两侧 螺距变 得不 同 ，其 中左侧螺距 ６ ｍｍ（ 与原螺距相 同） 右侧螺距 ６１ ｎ。 ， ．ｔ ｉ ｏ
路 ， 即对 不 同类 型 的梯 形 螺纹 ，采用 同一 种加 工方 案 ， 序框 架不 变 ， 据情 况改 变其 中的变量 参数 ， 程 根
达 到加 工要 求 。
宏程序车梯形螺纹编程实例
宏程序车梯形螺纹编程实例：轻松掌握数控加工技巧宏程序车梯形螺纹编程是数控加工中的一项重要技术，掌握它可以在加工过程中提高效率，减少出错率。
下面我们将通过具体实例介绍它的编程方法，并分享一些应用技巧。
首先，我们来了解梯形螺纹的基本概念和特点。
梯形螺纹的截面呈梯形形状，主要特点是具有自锁功能，适用于传递直线运动和旋转运动。
梯形螺纹可分为内螺纹和外螺纹两种，以外螺纹为例，其编程一般涉及以下几个方面：1.螺距计算：梯形螺纹的螺距是指螺纹轴线上相邻螺纹的距离，其计算公式为p=πd/ t。
其中，p为螺距，d为螺纹直径，t为梯形螺纹的节距。
在编程时，需要根据实际情况计算螺距值。
2.编写宏程序：宏程序是一种重复利用的程序，可以用于同时编程多个基本运动命令，可以快速完成常用的加工任务。
对于梯形螺纹的编程，我们可以通过宏程序实现螺纹加工的自动化。
3.参数设置：在编写宏程序时，需要设置一些加工参数，包括进给速度、主轴转速、切削深度等。
这些参数的设置需要根据实际情况进行调整，以确保加工质量。
当编写好宏程序后，我们可以通过调用宏程序来实现梯形螺纹的加工。
在加工过程中，需要注意以下几点：1.加工前应该进行适当的准备工作，包括安装夹具、刀具的选择和切削液的添加等。
2.在加工过程中，应随时观察机床的运行状态，及时判断是否需要调整加工参数。
3.加工结束后，应该及时清洁机床和刀具，并对加工质量进行检查。
通过以上步骤，相信大家已经掌握了宏程序车梯形螺纹编程的基本方法和应用技巧。
在实际加工中，需要根据具体情况进行调整和优化，才能达到更好的加工效果。
希望本文对大家在数控加工方面有所帮助。
浅谈宏程序在数控车床梯形螺纹加工中的应用
１ ． ３ 分层切削 法
分 层 切 削 法 是 在 总 结 直 进 法 和 斜 进 法 优 缺 点 的 基 础 上
提 出的新方 法 ，也 是使 用宏程 序加 工梯 形螺 纹 的主 要方 法 （ 如 图 ｌ中 的 Ｃ所 示 ） ， 将 梯 形 螺 纹 加 工 余 量 均 匀 分 为 若 干 层 ，进 完第 一 刀后 ，向左或 向右 移动 刀具 ，去 除第一 层 余 量 ，然后 依次往 复 由外至 内逐 层去 除余量 ，最后 进行 精 加 工 。这 种 方 法 在 加 工 过 程 中 ，每 层 加 工 时 ， 刀 具 沿 着 螺 纹 的左 右牙 型加 工，刀 具 吃刀量 小且始 终 只有 １ 个 侧刃 参 与 切 削 ，排 屑 比 较 顺 利 ，刀 具 的 受 力 和 散 热 情 况 得 到 改 善 ，
１ ２ ２
现代 制造技术与装 备
２ ０ １ ５ 第５ 期 总 第２ ２ ８ 期
浅 谈 宏 程序 在 数 控 车床 梯 形 螺纹 加 工 中的应 用
宋 胄
（ 泰 州机 电高等职业技 术学校 ，
摘
要 ：本 文主要 对 梯形 螺纹在 数控 车床 上 的加 工 工艺进行 研 究 ，并通 过 实例对 梯形 螺 纹的 宏程序 编程 进行
刀左 侧刃 、车 刀右侧 刃 ）同时进 行切 削，切 削 的力度会 随
着 热 能 的增 加 而 增 长 ，刀 头 的 磨 损 也 会 加 剧 ，容 易发 生 “ 崩 刀 ”现 象 。 １ ． ２ 斜 进 法 斜 进法 主要 是指 车刀沿 着牙 型角 方 向斜 向进 给 至牙底 深 处 ， 在 进 给 过 程 中 间歇 进 入 。 在 加 工 过 程 中 ， 螺 纹 车 刀 至 始 至 终 只有 一 个 刀 刃 参 与 切 削 ， 排 屑 顺 畅 ， 刀 具 受 力 和 受 热情 况均 较好 ，不 易产生 “ 崩 刀 ” 现 象 ， 但 由于 在 加 工
基于宏程序的梯形螺纹加工
Ｍ ９ Ｐ１ Ｏ ８ ０ 量 和 单 针 测 量 三 种 。 合 测 量 用 螺 纹 规 测 综 ＃ １ ＝＃ １ ＋０． ４ ４ １ 量 ， 们 常 用 的 测 量 方 法 采 用 中径 检 测 法 我 ＥＮＤＷ 即利 用 三 针 测 量 或单 针 测 量 ， 量 出一 个 测 Ｍ值 ， 然后 与 理论 的Ｍ值 相 比较 从而 确 定 梯 Ｗ ＨＩ Ｅ ５ Ｅ １ ６ ４ Ｌ ＃ｌ Ｌ ［ ． ３ －＃９ ２（ ／］ 向右 侧 形 螺 纹 的 合 格 与 否 。 据 我 们 学 过 的 梯形 进 刀 ） 根 ＧＯ Ｘ ３ ０ ４
Ｓｃｉ ｃｅ ｅｎ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎ ｏ Ｊ ｏｖａｔｏｎ ｏｌ ｇｙ ｎｎ ｉ Ｈｅ ａＪ ｒ ｄ
ＱＱ Ｑ： ！
工 程 技 术
基 于 宏 程 序 的 梯 形 螺 纹 加 工
单小 明 马文丽 （ 河北唐 山科 技职业 技术学 院 河 北唐 山 ０３０ ） ６ ０ ０
１引 言
加 工 工 艺 方 面 的 原 因 ， 很 少 进 行 梯 形 螺 却 （） 槽法 用于加 工ｐ ｒｍ以 上的 梯形 ４切 ≥８ ａ 纹 的加 工 练 习 ， 至 有 人 提 出 在 数 控 车 床 螺纹 。 方 法 先 用切 槽 刀粗 切 出螺 纹 槽 ， 甚 该 再 上不能 加 工 梯 形 螺 纹 ， 然 这 种 提 法 是 错 用梯 形 螺纹 车 刀加 工 螺纹 两侧 面 。 种 方法 显 这 误的 。 实， 其 只要 工 艺 分 析 合 理 ， 用 的 加 的 编 程 与加 工 在 数 控 车床 上 较 难 实 现 。 使 进刀） Ｇ０ Ｘ３ Ｏ ４ ． 工指 令 得 当 ， 全 可 以 在 数 控 机 床 上 加 工 ２ ２梯 形螺纹 的测 量 完 Ｗ 一＃ １ ４ 梯 形 螺 纹 的 测 量 分 综 合 测 量 、 针 测 三 出 合格 的 梯 形 螺 纹 。 就 是 我 们 所 说 的 数 那 控宏程序。 宏程 序 ， 单 的 说 ， 简 它就 是 一 种 利 用 变 量 进 行表 示 的 一 种 程序 。 的 变 量 分 三种 ， 它 有 ： 部变量、 局 公共 变 量 、 系统 变 量 。 宏就 是 用 公 式 来加 工 零 件 的 ， 比如 说 椭 圆 ， 果 没 如
宏程序在梯形螺纹加工中的巧妙应用
宏 程 序 在 梯 形 螺 纹 加工 中的巧妙 应 用
王 思忠 ’ 刘锦 武
（ １ ． 南 车 戚 墅堰 机 车 车 辆 丁艺 研 究 所 有 限公 司 ， 常州， ２ １ ３ ０ １ １ ； ２ ． 常 州 机 电职 业 技 术学 院 ， 常州 ， ２ １ ３ １ ６ ４）
“ 扎刀” 和“ 爆刀” 现象 。 而且 容 易 造成 工 件 变形 。 因 此 梯 形
所示 。采 用 此方 法 车 削 梯 形 螺纹 时 ， 螺 纹 车 刀 ｘ 向（ 垂 直 于主 轴 方 向 ） 间歇 进 给至 牙 深处 。加 工 程 序较 长 。虽 然 可 以获 得 较 高 的牙 型精 度 。但 由于刀 具 三面 同时参 加 切 削 ，
由 于 切 削 刀 具 进 刀 方 式 的 不 同 ，使 这 两 种 加 工 方 法 有 所
圈 １ 梯 形 螺 纹 牙 型
区别 ， 各 自的 编 程 方 法 也 不 同 ， 造成 加 工 误 差 也不 同， 工 件
由于 梯 形 螺 纹 相 对 而 言 ， 深度较深 （ 如 图 １梯 形 螺 纹 牙型 ） ， 如果采用 Ｆ Ａ Ｎ Ｕ Ｃ Ｓ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ ０ ｉ — Ｔ Ｃ 系 统 为 用 户 配 备 的
种 切 削循 环 加 工 指令 ， 每 一 种指 令都 有 各 自的加 工 特 点 ，
工 件 加 工 后 的 加 工 精 度 也 有 所 不 同 ，各 自 的 编 程 方 法 也
不 同， 我 们在 选 择 的 时 候 要 仔 细 分 析 ， 合理选用 ， 争 取 加
工 精 度 高 的零 件 。如 螺 纹 切 削 循 环加 工 就 有 两 种 加 工 指令 ： Ｇ ９ ２直 进 式 切 削 、 Ｇ ７ ６斜 进 式 和 Ｇ ７ ６交 错 式 切 削 。
巧妙利用宏程序实现不同类型梯形螺纹的加工
５ ＃ ＝ ６ ＜ ０ １３ ｘ向初始值， 螺纹大径 ＞ ６ ＃ ＝ ＜ ０ ２ ０ ｚ向初始值 ＞
较高 ， 笔者结合多年实 习教 学和竞赛指导 的经验 ， 利用含有变
量的宏程序来统一不 同情 况下 的编程思路 ， 即对不 同类型的梯 形螺纹 ， 采用 同一种加工方案 ， 程序框架不变 ， 根据情况改变其 中的变量参数 ， 达到加工要求。
２２ 斜 进 法 ．
１ ０ ＧＯ Ｘ［１ ６ ＃】
１ Ｚ５ ７０
１ ０ ＃ ＝ １ ＃ ＜ 向进 刀 ＞ ８ １＃ 一４ Ｘ
１ ＃２＝＃２－ｔ ｎ１ ９０ ａ ５。 ４
螺纹车刀沿牙 型角方 向斜 向间歇进 给至牙深处 ， 因车刀始 终只有一个 侧刃参加切削 ， 使排屑 比较顺 利 ， 刀尖的受热 和受 力 情况有所改善 ， 不易扎刀 ， 可采用 固定 循环指令 Ｇ７ ６指令来 实现标准梯形螺纹加工。
１ ０ Ｇ３ ＃ 】 － ０ ６＜车螺纹右侧 ＞ ４ ２ｘ【１Ｚ ４ Ｆ
１ Ｇ １ Ｘ ４０ ５０
当刀具材料和质量较好且螺距不大 时 ，可采用 Ｇ３ 或 Ｇ ２ ２ ９ 进 行加工 。 此法对刀具要求较 高， 当刀具是非成型刀时 ， 螺纹不能 加工到位 ， 各项尺寸不能保证 。
精度要求高 ， 牙型两侧面表面粗糙度较小 。如车床上的长丝杠 和中小滑板 的丝杠等。 由于这两类 螺纹车 削时往往存在 吃刀 深， 走刀快 ， 切削余量大等加工难题 ， 对加工者提出的要求相对
０ Ｏ１０
Ｇ０ Ｘ ｌ Ｚ１ ００ ００
２０ ３Ｏ ４０
Ｍ３
￥４００
Ｔ０ １ ０１ Ｘ４０ Ｚ５
【 关键词 】 梯形螺纹； 宏程序； 编程； 量 变 【 中图分类号 】Ｔ ６ 【 Ｇ２ 文献标识码 】 Ａ
B类宏程序加工梯形螺纹的方法和技巧
ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2012 03166专业开发D evolopmentＢ类宏程序加工梯形螺纹的方法和技巧文/陈未峰一、Ｂ类宏程序在数控编程中的重要性在数控车削加工中，普通轴类零件的轮廓形状都可以利用G功能指令来完成加工。
但异形曲线和大螺距螺纹大大增加了零件的加工难度，G指令编程不好实现这类零件的有效加工。
例如梯形螺纹较之三角螺纹，螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧表面粗糙度值较小，这样梯形螺纹车削时，吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大，导致梯形螺纹的车削加工难度较大。
与宏程序相比，一般程序的程序字为常量，一个程序只能描述一个几何形状，所以缺乏灵活性和适用性。
而用户宏程序本体中可以使用变量进行编程，还可以用宏指令对这些变量进行赋值、运算等处理，从而可以使用宏程序执行一些有规律变化的动作。
与A类宏程序相似，B类宏程序的变量也是由“＃”符号和1至3位数字构成；但B类宏程序的数学运算可直接用数学符号完成，而不需采用G65语句，有效地提高了零件的编程灵活性和加工效率。
因此，使用B类宏程序加工有梯形螺纹的零件，对提高数控编程的效率是非常重要的。
二、球头梯形螺纹零件加工工艺分析１．球头梯形螺纹零件分析如图1所示，球头梯形螺纹轴由球面、曲面、退刀槽和梯形螺纹构成，其螺距为6mm，加工精度要求较高，球面和曲面加工简单。
在FANUC 0i数控系统机床上加工时，利用G73复合固定循环就可以进行有效加工，但由于梯形螺纹螺距较大和加工精度较高，致使梯形螺纹车削时，吃刀深、切削余量大、切削抗力大，车削加工难度较大。
利用普通G功能指令无法高质量、有效地完成该零件的加工，需利用B类宏程序进行切削加工。
２．计算相关尺寸，并查表确定公差该零件上梯形外螺纹为Tr36×6，螺距为6mm，公制梯形螺纹的牙型角为30°，梯形螺纹的牙型如图2所示，各基本尺寸计算结果如下：大径中径d 2=d -0.5P =36-3=33,查表确定其公差，故；牙高h 3=0.5P+ a c =3.5；小径d 3=d-2 h 3=29,查表确定其公差，故；牙顶宽f=0.366P=2.196；牙底宽W=0.366P-0.536a c =2.196-0.268=1.928螺纹中经三针测量法测量,如图3所示，用3.1mm的测量棒测量中径，则测量尺寸为M=d 2+4.864d D -1.866P=32.88,根据中径公差确定公差，则(其中d D 表示测量用量针的直径，P表示螺距)。
如何运用宏程序加工梯形螺纹
如何运用宏程序加工梯形螺纹通用宏程序举例下面用通用程序加工一个长度40的Tr36X6(P3)梯形螺纹。
3.1变量的使用所有变量见表1中，首先根据图纸尺寸填写表1 中的螺纹尺寸参数变量，然后结合工艺条件选取切削加工参数并填入表1中对应各栏。
表1 通用程序变量表将表1中各参数带入表2的通用程序表。
对于不同的规格的梯形螺纹只要填写程序中的#1到#14后的值，便可直接应用程序进行加工。
表2 应用实例程序及说明我们在FANUC0I系统的数控车床上，利用本通用程序进行了多头梯形螺纹的实际加工，取得了良好的效果。
本通用程序考虑全面，加工时只需快速地将变量表中各项变量的值赋入程序便可进行加工，程序适应性广、工艺编制合理、加工质量高，解决了梯形螺纹数控编程加工的诸多难题，可以直接将本程序编为子程序推广作为机床的配套程序。
内梯形螺纹（Tr40x7）的宏程序内梯形螺纹（Tr40x7）的宏程序系统：FANUC－oimait编程思想：每一层分中、右、左三分，每一刀的Z轴方向的起刀点都不同1、内梯形螺纹加工程序：G54G99M3S100T0101G0Z3X33#101=0.2; 每一刀的的深度（半径）#102=4 梯形螺纹的深度（半径）#103=1 分层切削的次数N90 G0U[2*#101*#103]G32Z-32F7G0X32Z[3+[#102-#101]*0.268+Ａ]；A是槽底宽-刀尖宽的一半X33U[2*#101*#103]G32Z-32F7G0X32Z[3-[#102-#101]*0.268-A] 梯形螺纹的牙顶宽：0.366x螺距梯形螺纹的牙底宽：螺距-牙顶宽-2倍的（螺纹深度Xtg15°）X33U[2*#101*#103]G32Z-32F7G0X32G0Z3X33#102=#102-0.2#103=#103+1IF[#103LE20]GOTO90；G0Z100M5M30。
宏程序在数控车床上对梯形螺纹的加工及分析
宏程序在数控车床上对梯形螺纹的加工及分析中等职业学校在“以服务为宗旨、以就业为导向、以能力为本位、以学习者为中心”的办学思想指导下，注重实践性教学，以培养学生的操作技能为核心，强调培养学生的创新能力和实践能力。
职业学校培养出的学生既是专业方面的能手，更是高素质的综合性人才。
宏程序在数控车床上对梯形螺纹的加工过程实践性、实用性、可操作性都很强，与企业的实际需求能实现零距离对接。
下面就对梯形螺纹的加工过程进行分析。
如图1所示，设定齿顶圆直、倒角等已经车削到尺寸范围，可直接进行梯形螺纹加工：图11、梯形螺纹部分的几何尺寸及加工中参数。
梯形螺纹基本尺寸及加工中需要用到的参数如下：牙型角α=30º螺距P=6mm牙顶间隙αc=0.5mm大径d=32mm小径d3=d-2h3牙高h3=0.5P+αc牙顶宽f=0.366P顶槽底宽w=0.366P-0.536αc2、加工中需要考虑的几个问题加工梯形螺纹常用方法及其特点。
梯形螺纹车削常用方法包括左右车削法、车直槽法、直进法（图2）等。
图2①左右车削法。
因在每次横向进给时，都必须把车刀向左或向右做微量移动，在普车上很不方便。
但是可防止因三个切削刀同时参加切削而产生振动和扎刀现象，此种方法适用于低速切削。
②车直槽法。
可先用主切削刀宽度等于牙槽底宽W的矩形螺纹车刀车出螺旋直槽，使槽底直径等于梯形螺纹的小径，然后用梯形螺纹精车刀精车牙型两侧，此种方法适用于粗车。
③直进法。
刀具材料一般为硬质合金，先粗车，后精车，适用于高速切削。
3、工艺分析工件材料为45钢，刀具材料选择高速钢，车梯形螺纹时，坐标原点设在工件右端面轴心处，使用G92命令实现左右切削法完成螺纹的加工，工件编程时不需要设置退尾量。
车床转速200r/mi，刀尖宽度1mm。
工件的装夹采用于一夹一顶的装夹方法。
4、梯形螺纹的测量梯形螺纹的测量分综合测量、三针测量和单针测量三种。
图3图4 图5综合测量法是用标准螺纹量规对螺纹各主要参数进行综合性测量。
巧用宏程序加工偏梯形螺纹
巧用宏程序加工偏梯形螺纹作者：赵翔来源：《科技视界》 2014年第33期赵翔（淮海技师学院，江苏宿迁 223800）【摘要】偏梯形螺纹具有密封性能好、抗弯能力强、可快速上紧，且不容易错扣等独特优点，现已被广泛的应用于各种油井、气井及沙漠钻井作业的机械设备中。
但是在成批量的加工中出现很多困难。
普通加工方法非常难控制其尺寸和表面精度从而扩大产能。
本文结合笔者FANUC系统数控车床加工经验，合理选择刀具使用宏程序对偏梯形螺纹进行加工。
【关键词】数控；偏梯形螺纹；宏程序随着偏梯形螺纹的开发应用，其生产效率低下一直是制约着偏梯形螺纹广泛应用的门槛。
在传统的机械加工中，偏梯形螺纹一直采用普通设备加工，因采用成型刀具会使刀具与工件接触面积增大,受到刀具角度和进刀方式的影响,加工难度较大，非常难以保证其尺寸精度、表面精度和产能。
这时可以通过数控系统提供的宏程序功能，用车削的方法就能够快速的加工出来,而且程序编写简单，加工效率和质量有了很大的提高。
1 实例分析如图1所示，该零件为油气井中压裂泵泵阀上使用的密封螺纹，采用0°承载角、45°导向角，导程为5mm、90°台肩密封，其牙型表面要求光滑圆润。
该零件是在直径为36mm的外轮廓上加工的偏梯形螺纹，材料为42CrMo，热处理调质为HB241-286。
在常见的异形螺纹牙型中，双曲线、椭圆、正弦曲线螺纹因其牙型具有很好的对中性，可以在加工中心上利用分度头和成型铣刀进行铣削加工；通过图1我们可以看到偏梯形螺纹的牙型没有对中性，那么偏梯形螺纹则必须在车床上进行车削加工。
而车床上常用的螺纹车削方法有：①直进法车螺纹；②斜进法车螺纹；③左右进刀法。
因为偏梯形螺纹没有对中性，那么就不可以采用左右进刀法进行车削，只能够采用成型刀具使用直进法或斜进法加工偏梯形螺纹。
在加工时由于刀具与工件之间的接触面积大，容易产生振刀现象，破坏了表面的光洁度，使尺寸精度降低，产品的优良率受到了制约；由于每次的进刀量不能够太大，使单件加工时间过长，限制了产品的生产数量，在使用普通车床加工时尤为明显。
宏程序在梯形螺纹数控车削加工中的应用
数控系统宏程序可允许在编程阶段对变量予以设置，同时还可就变量实施算数、逻辑运算处理，利用程序开展条件转移与循环操作处理，从而加强对刀具的控制精确性，加工出形状更加复杂、性能更加优异的零件。加工时，及时做好对程序中的宏参数的测量与修改，以便实现对其精度的有效控制。在对切削用量进行调节亦或进行刀具更换时，仅需调整程序中#4、#5参数即可。进行多种不同螺距的梯形螺纹加工时，仅需调整宏程序内的X、Z等参数即可。因在低速切削时所采用的是高速钢刀具，所以主轴转速不宜过高。
关键词：宏程序；梯形螺纹；数控车削；加工应用
目前，我国在数控机床方面的发展已经有了很大的提高，各项数控技术和管理也在逐渐完善，但是还有很多的不足。专业人士经过调查研究发现，对数控编程不及时是造成数控机床发生故障的主要原因。所以说，数控的编程的效率能够在很大程度上关系到数控技术的价值。现在，数据技术已经在我国快速发展起来，其中宏程序是其必不可少的，它可以将数控编程进行扩展，进一步提高数控编程程序的范围，并且还可以使加工程序得到简化，大大提高数控机床的效率。
宏程序在梯形螺纹数控车削加工中的应用
摘要：近年来，我国科学技术在快速发展，机械行业也不断地将先进的科学技术应用到机械制造中。而在数控车削的加工过程中，梯形螺纹的制造是其中的一个极其繁杂的程序，这些年来，我国对梯形螺纹的加工技艺已经有了很大的改进，但从国际的科学水平上来看，该加工技术还有很大的发展空间。这篇文章主要分析了我国对梯形螺纹数控加工技术的现状，归纳出一些加工难点，将宏程序应用到梯形螺纹数控车削加工程序中，这样能够大大的提高！梯形螺纹加工程序的精确度，进而可以使梯形螺纹数控加工工艺得到快速的发展。
三、梯形螺旋数控车削加工技艺的改进。
通过对以上四种梯形螺纹加工方式的对比分析后发现，斜切法、车槽法、左右切削法均能够在一定程度上降低甚至完全杜绝三刃同时切削的情况，由此便能够确保刀尖的磨损情况得到有效改善，在进行废屑排除时也更加畅通，能够极大的规避振动与扎刀情况的出现，大幅提升刀具切削参数，保证梯形螺纹较高的加工质量水平。然而，要想十分熟练的掌握以上三种车削方式面临着较大挑战，且操作较为复杂，因此还有待进一步改进、优化。为了同时提高车削质量与效率，可将直切法与左右切削法相结合，以此形成“分层切削法”。利用这一方法实施梯形螺纹切削加工处理，可大幅改善梯形螺纹加工中的各种问题缺陷。
用宏程序编程车削梯形螺纹方法
用宏程序编程车削梯形螺纹梯形螺纹螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧面表面粗糙度较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深、走刀快、切削余量大、切削力大，这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大。
1 普通车床车削梯形螺纹方法车削梯形螺纹时，通常采用高速钢材料刀具进行低速车削，低速车削梯形螺纹一般有四种进刀方法：直进法、左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法。
通常直进法只适用于车削螺距较小(P<4mm)的梯形螺纹，而粗车螺距较大(P>4mm)的梯形螺纹常采用左右切削车直槽法和车阶梯槽法。
下面分别梯形螺纹车削的四种进刀方法：2 数控车削梯形螺纹方法的选用根据上述分析，数控车床车削梯形螺纹采用“分层法“比较合适。
分层法”车削梯形螺纹实际上是直进法和左右切削法的综合应用。
在车削梯形螺纹时，“分层法”通常不是一次性就把梯形槽切削出来，而是把牙槽分成若干层(每层深度根据具体情况设定)，转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削，从而降低了车削难度。
每一层的切削都采用先直进后左右的车削方法，由于左右切削时槽深不变，刀具只须做向左或向右的纵向进给即可，因此它比上面提到的左右切削法的运动轨迹要简单得多。
3应用宏指令将梯形螺纹加工程序模块化应用宏指令，将左右排刀法加工梯形螺纹模块化，应用时只需将主宏程序指令中的自变量赋值修改一下即可加工不同尺寸的梯形螺纹，而子宏程序中的内容不需修改。
（1）数值计算①梯形螺纹加工尺寸计算及其参数值：②左（右）移刀量的计算如上图可以得出当刀头宽度小于牙槽底宽时左（右）移刀量计算式为：左（右）移刀量=tan15°×每一刀的进刀深度（半径值）+（牙槽底宽—刀头宽度）/2（2）“分层法”车削梯形螺纹的刀具选择“分层法”车削梯形螺纹所用的粗车刀和精车刀与其它加工方法基本相同，只是粗车刀的刀头宽度小于牙槽底宽，刀具刀尖角略小于梯形螺纹牙型角。
（3）通过上述分析，梯形螺纹加工需要的自变量有：#1=（A）每一刀的进刀深度（半径值），#2=（B）背吃刀量；#3=（C）刀头宽度偏差=（牙槽底宽—刀头宽度）/2；#4=（I）螺纹小径；#5=（J）螺距；#6=（K）螺纹长度；（1）主程序（2）子宏程序4 结束语宏程序是程序编制的高级形式，程序编制的质量与编程人员的素质息息相关，因为宏程序中应用了大量的编程技巧，如数学关系的表达、加工刀具的选择、走到方式的取舍等。
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胡 建 王 秀 蓉
４０３ ） ００ ９
（ 庆 市 工 贸 高级 技 工 学 校 ， 重 重庆
摘 要 ：加 工 螺 纹 一般 采 用 成 型 刀 具 ， 标 准 螺 纹 加 工 非
往 往 需 要 定 制 刀 具 。这 不 但 增 加 了 加 工 的 成 本 ， 且 由 于 刀 具 而 械 加 工 中最 常 见 的加 工 类 型 之 一 ．在 数 控 机 床 正 在 革 命 性 普 及 的今 天 ．在 数 控 车床 上加 工 螺 纹 正 越 来 越 多 地 被 使 用 。要 高 质 量 、 效 率 地 加 工 螺 纹 ， 确 合 理 地 使 高 正
１单 刀 螺 纹 切 削 指 令 ．
格 式 ： ２Ｘ—Ｚ ＿； Ｇ３ —Ｆ
其 中Ｘ、 为 螺 纹 切 削终 点 的 坐标 值 ， 为螺 纹 的导 程 。 Ｚ Ｆ 观 看 教 师 上课 的授 课 录像 ， 进行 课 程 的实 时学 习 。 资 源 中 心 ： 学 资 料 及 Ｃ Ｉ 件 发 布 是 学 生 学 习资 源 设 计 教 Ａ课 的重 要 组 成 部 分 ， 用 基 于 网 页 的异 步授 课 方 式 ， 受 时 间 的 采 不 限 制 ， 生 可 以在 任 何 时候 通过 浏 览 网页 进 行 学 习 。 入 这 个 学 进 模 块 ， 生 可 以查 阅到 本 课 程 所 有 的教 学 资源 ， 教 师 上 课 的 学 如 课 件 、 考 资 料 等 ， 便 课 后 的 复 习 ， 者 进 行 课 前 的 一 些 准 参 方 或 备 学 习 。 照 章 、 、 识 点 的层 次提 供 相 关 材 料 并 对 章 节 重 、 按 节 知 难 点 内容 进 行 总 结 。 作 业 查 询 ： 入 这 个 模 块 ， 生 可 以查 询 本 课 程 所 有 的作 进 学 业 及 自己 上 交情 况 。 教 学 答 疑 ： 生 可 以通 过 在 线 答 疑 子 系 统 浏 览 所 有 提 出 学 的 问题 及 答 复 。 可 以 对 学 习 中碰 到 的 问 题 进 行 在 线 讨 论 和 还 求 助 ． 果 教 师 不 在 线 ， 可 以 采 用 留 言 的 方 式 ， 待 教 师 的 如 也 等 回复 系统 提 供 有 个 人 问题 及 留 言 的 相 关 记 录 ， 本 人 进 行 供 参考 。 在 线 讨 论 ： 生 在 学 习 过程 中 如 果 遇 到 疑 问 ， 了在 答 疑 学 除 子 系 统 中 向辅 导 教 师 求 助 以外 ．还 可 以和 在 线 学 习伙 伴 进行 讨 论 解 决 。在 线 讨 论 子 系 统 就 是 为 学 生 和 学 习伙 伴 进 行 交 流 而 设 置 的场 所 。 除此 之 外 ， 导教 师 还 可 以就 某 些 重 要 问 题 组 指 织专题讨论 。 线 上 练 习 ：题 库 管 理 子 系统 提 供 了 大量 的试 题 及 不 同 的 试 题 类 型 ． 不 同 的题 型 分 别 进 行 编 码 。 生 可 以通 过 在 线 练 对 学 习子 系 统 随 机 抽 取 试 题 库 中 的试 题 进 行 练 习 ，帮 助 巩 固 学 过 的知 识 。 系统 可 把 相 关 问 题 答 案 及 学 生 的 答 案 添 人 数据 库 中 ， 教 师 在 进 行 批 阅 时 ． 以参 照 原 题 及 给 出 的 答 案进 行评 阅 。 可 最 后 ， 统 会把 各 题 所 得 的分 数 进 行 自动 汇 总 ， 出总 分 。 系 得 六 、 习 支 持 系统 的发 展 趋 势 学 随着 高 校 对 网络 资 源 建 设 的 重视 ，课 程 学 习 支 持 系 统 有 着 良好 的发 展 前 景 ， 加 重 视 各 种 媒 体 之 间 的配 合 ， 过 新 技 更 通 术 的应 用 ．更 加 突 出体 现学 习支 持平 台 在 实 现 人 际 相 互 交 流 和相 互 作 用 中 的技 术 特 征 和 优 势 ，会 有 越 来 越 多 的 高 校 选 择 使 用 ， 行 开 发 ， 更 好 地 激 发 学 生 的学 习 热 情 ， 学 生 更 加 进 以 让 自主 、 便 、 捷 地 学 习 ， 进 教 学 质 量 的 提 升 。 方 快 促 参 考 文献 ： 『］ １ 肖君 ． 上教 学 资 源 支 持服 务 系 统 的 建 设 ． 国远 程教 网 中
的误 差造 成 螺 纹 牙 型 不 正确 。在 此巧 妙 应 用 宏 程 序 就 能 够 很 好 地 弥补 不足 ， 到 事 半 功倍 的效 果 。 收 关 键 词 ： 纹 加 工 非标 梯 形螺 纹 宏 程 序 进 刀 方 法 螺
用 数 控 车 削加 工 螺 纹 的方 法 就 变 得 至 为 关键 。 三 角 螺 纹 、 而 梯 形 螺 纹 现在 在加 工方 面 的 应 用 就 已 经 非 常 广 泛 。我 就 借 助 于 宏 程 序 中变 量 的使 用 ，从 编 程 加 工 方 面 探 讨 了 数 控 车 削 非 标 梯 形 螺 纹 的 方法 。 螺 纹 车 削 指 令 分析 螺 纹编 程 指 令 主 要 有 三 个 。 用 在 不 同情 形 当 中。 适
系统 运 行 流 程 如 下 ： １ 学资源的制作。 ． 教 教 师 根 据 课 程 特 点制 作 出 相 应 的Ｃ Ｉ 件 、 题 库 （ 含 Ａ课 试 不 答 案 ）参 考 资 料 等 ， 行 全 程 课 堂 录 像 ， 到 教 学 资 源 的 动 、 进 做 态化 。 ２学 生 通 过 系 统 进 行 自主 学 习 的过 程 。 ． （ ） 生 输 入 自 己 的 账 号 信 息 ， 录 系 统 ， 有 注 册 的 学 １学 登 没 生 则需 要 先 进 行 注 册 。 （ ） 择 相 应 课 程 ， 照 系 统 提 供 的 学 习 模 式 进 行 自主 学 ２选 按 习 ， 括 交 互 式 内容 学 习 、 线测 试 、 线 作 业 、 包 在 在 自我 评 价 等 学 习活动。 ３交 流 的过 程 ． （ ） 果 学 生 在 学 习 中有 困 难 ， 以 通 过 电 话 、 １如 可 电子 邮件 、