圆柱曲面螺旋槽数控加工技术
圆柱形工件外圆上螺旋带间槽加工方法
圆柱形工件外圆上螺旋带间槽加工方法一、引言在工业生产中，圆柱形工件外圆上螺旋带间槽的加工是一项常见的加工工艺。
这种加工方法可以增加工件的表面粗糙度，减小工件的磨损，提高工件的耐磨性和使用寿命。
因此，对圆柱形工件外圆上螺旋带间槽的加工方法进行研究和探讨，对改善工件的表面质量和使用性能具有重要意义。
二、圆柱形工件外圆上螺旋带间槽的加工工艺1.机械加工法机械加工法是一种常见的加工方法，它利用机械加工设备对工件进行切削加工。
具体的加工流程为：首先，在工件外圆上标定出螺旋带的位置和宽度，然后利用车床、铣床等机械设备对工件进行切削和刀具加工，最后通过研磨和抛光进行表面处理，使得螺旋带的间槽形成。
2.激光加工法激光加工法是一种利用激光切割设备对工件进行加工的方法。
它利用激光光束对工件表面进行切割，可以实现高精度、高效率的加工。
具体的加工流程为：首先设计好螺旋带的尺寸和位置，然后利用激光加工设备将螺旋带的间槽进行切割，最后进行表面处理和抛光，使得螺旋带的间槽形成。
3.电火花加工法电火花加工法是一种利用电火花腐蚀原理对工件进行加工的方法。
它利用电火花在工件表面产生微小的腐蚀孔洞，最终形成螺旋带的间槽。
具体的加工流程为：首先利用CAD软件设计出螺旋带的形状和尺寸，然后利用电火花加工设备进行加工，最后进行表面处理和抛光，使得螺旋带的间槽形成。
三、圆柱形工件外圆上螺旋带间槽的加工工艺优缺点分析1.机械加工法优点：加工成本较低，适用于各种材料的加工，加工效率较高。
缺点：加工精度受到限制，安全性较差，易产生切削刀具磨损。
2.激光加工法优点：加工精度高，加工效率高，适用于各种复杂形状的加工。
缺点：设备投资成本高，操作技术要求高，加工过程中易产生热变形。
3.电火花加工法优点：加工精度高，加工效率高，适用于各种硬度的材料加工。
缺点：加工成本较高，加工速度较慢，加工过程中易产生气泡和孔洞。
四、圆柱形工件外圆上螺旋带间槽的加工工艺应用实例以某企业生产的汽车发动机气缸套为例，该气缸套是一种圆柱形工件，需要在外圆上加工螺旋带的间槽。
数控车削加工工艺
数控车削加工工艺1.1数控车削的主要加工对象一：数控车削加工概述1.数控加工过程数控加工与普通机床机械加工有较大的不同。
在数控机床加工前，要把在通用机床上加工是需要操作及动作，工步的划分与顺序、走刀路线、位移量和切削参数等，按规定的数码形式编成加工程序，存储在数控系统存储其器或磁盘上。
加工程序是实现人与机器联系起来的媒介物加工时，控制介质上的加工程序控制机床运动，自动加工出我们所要求的零件形状。
二：数控车削加工的工艺范围数控车削加工主要用于轴类或盘类零件的内、外圆柱面、任意角度的内、外圆锥面、复杂回转内、外和圆柱、圆锥螺纹等的切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等的切削加工三：数控车削的主要加工对象（1）轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件因为数控车床装置都具有直线和圆弧差补功能，还有部分有非圆弧差补功能，故能车削有任意平面曲线轮廓所组成的回转体零件。
（2）精度要求较高的零件零件的精度要求主要指尺寸、形状，位置和表面粗糙度值例如，尺寸精度高（达0.001或更小）的零件，圆柱度要求高的圆柱体零件等。
（3）特殊的螺旋零件这些螺旋零件是指特大螺距（或导程）、变（增面现象/减）螺距、高精度的模数螺旋零件（如圆柱圆弧）和端面（盘形）螺纹零件等（4）淬硬工件的加工在大型模具加工中，有不少尺寸大而形状复杂的零件。
这些零件热处理后的变形量较大，模削加工有困难。
因此可以用陶瓷车刀在数控机床上对淬硬后的零件进行车削加工，以车代模，提高加工效率。
1.2 数控车削的刀具与选用一：数控加工对刀具的要求（1）具有良好、稳定的切削性能刀具不仅能进行一般的切削，还能承受高速切削和强力切削，并且切削性能是稳定的。
（2）刀具有教高的寿命刀具大量采用硬质合金材料或高性能材料（如涂层刀片、陶瓷刀片、立方氮化硼刀片）并且有合理的几何参数，切削磨损最少，刀具寿命长。
（3）刀具有较高的精度对于较高精度的工件的加工，刀具应具备相应的形状和尺寸精度，特别对定尺寸型的刀具更是如此；（4）刀具有可靠的卷削、断屑性能数控机床的切削是在封闭的环境下进行的，因此刀具必须能可靠的将切削卷曲、打断，并顺利排削，以避免不必要的停机。
螺旋线加工在数控铣削中的应用范围与技巧
螺旋线加工在数控铣削中的应用范围与技巧摘要】此技巧主要运用数控铣床、加工中心特有的加工性能，采用宏指令编制二维螺旋线、三维螺旋线程序，其中包括了一些关键参数设置、经验应用、使用范围，使加工出的零件无论从质量还是效率上都得到了很大提高。
此技巧阐述二维螺旋线（平面螺旋线）、三维螺旋线的应用（圆柱螺旋线）的应用范围与技巧。
【关键词】螺旋锻件加工中图分类号：TG659文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2017）05-062-02前言随着零备件制造产业的发展，制造精度逐渐提高，对零备件生产质量要求也越来越高，对细节要求也越来越高，尤其零件的表面质量要求更是越来越高。
现将螺旋线应用于机械加工铣削中，尤其在铣削精加工中将二维螺旋线、三维螺旋线灵的活应用，既能提高表面质量，又能提升加工效率，还能完成连续加工，避免接刀痕的产生。
采用螺旋线加工，可以保证刀具更加平滑、稳定过度，刀具进入后能够保证加工过程的连续性，使刀具在一次铣削过程中时时处于进给运动状态，保持切削过程平稳，可以提高加工精度和表面质量，延长刀具寿命。
并且加工柱形锻件类零件也有很好的效果例如（图一），锻件类零件的原状态表层有一层氧化皮，很硬，对刀具磨损很大，一直是铣削加工的难题，利用螺旋线加工方式加工，取得了很好的效果。
TG659一、二维螺旋线（平面螺旋线）的应用1、平面内螺旋槽加工。
手动编程：手工编制此类零件宏程序必须掌握宏程序的使用方法，通过图形所表达出的规律性，用方程描述和概括图形，用小直线段逼近图形。
线段分得越小，相对图形的误差也越小。
但应用起来灵活，当槽、螺距及螺旋槽深度发生变化时，只需改变相对应的一个变量即可。
如果使用CAM自动编程的话，需要重新画图，生成新程序，还得进行校验。
由图二可知，中心圆起始R=20mm，回转360°后R=40mm 。
若把360°分割成360份，那么由起点R依次是R=20+20×0/360,R=20+20×1/360，R=20+20×360/360，由此可得出规律，R=20+20 × n/360，对应的坐标点位置方程为X=Rcos (n)，图二Y= Rsin(n)加工程序如下(FANUC系统):Rl=20(最内圈半径)注:内径值R2=20 (螺距)R3=O(螺旋线动角值，此赋值为零)R5=80(螺旋线终止距离)注:外径值R6=10 {Z向下刀深度)R7=R5+R2 (X向安全下刀点)G0X=R7Y0(下刀点)GOZ=-R6CC:R3=0BB:R8=R7-R2 ×R3/360(计算螺旋线上动点的R值)R9=R8×COS（R3）(计算螺旋线上动点的X值)R10=R8×SIN(R3)(计算螺旋线上动点的Y值)G1X=R9Y=R10F1000（走小直线段）R3= R3+1 (每次递增1°)IF R3<=360GOTOB BB(若满足条件，返回BB段)R7=R7-R2(每次递减一个螺距)IF R7> =R1 GOTOB CC(若满足条件，返回CC段)M17（返回主程序)2、用螺旋线加工平面。
螺旋槽的数控铣削加工方法
正确、 全面的信息采 集是后 续处理 的信 息保证 。应用多功能化的传 感器系 统， 我们可 以以较 小的干扰 、 全面得 到环境 的具体描述 信息 ， 并
且可 以实时地 、 在线地修 正生产 过程 中的产 品工 艺、 产品相关设计和 参
数修正等。
［】 ５黄耀 多功能组合传感器及其应 用系统的研制 ［ 成都 ： Ｄ 】 电子科
技大学硕士论文集 ，０ ６ － ４ ２ ０ ：１ １
【）胡向 东 刘京城 编著 传感技术 【 ．重庆：重庆 大学 出版社 ６ Ｍ 】
２ Ｏ ． ２ — ６ Ｏ ６ ５ ２ ３ ５
四 、 语 结 本文中对传感器在位置环境下 的多功能化的一些探讨 有一定 的理 论意义和现 实意义，现实中我们测量 时候 对环境的影响大 多时候是忽 略 的， 即我们 的能量扰 动对环境来说 是可以不计的 ， 但实际上 好多环境 下， 我们不 能完全 把类似 的理论照搬采 用； 照上面的配置来说 ， 复杂、 不 易实现 ， 并且多种技术集 成可能存在 的干扰 、 灵敏 度交叉 等。 但是 随着 更加灵活的硬件描述语 言的进步、 成熟和现代 通信 技术的不断进 步， 我 们可 以把足够 多的硬 件进 行描述 ， 并且 统一规划， 既包括传感器 的检测 部分可调整化， 也包括处理电路 等的可调整化和智能输出等。
【】 ７胡四菁 王 军晖 自制多功能传感 器应 用于新课程 实验 教学 【】 Ｊ
物 理实验 ２ ０ ， ８ １ ： １ ２ ０ ８ ２ （） ２－ ３
【】 ７张子栋 昊雪冰 昊慎 山 智能传感 器原 理及应用 【】 河南科技 Ｊ
学院学报 ，２ ０ ，３ （） １－ １ ０ ８ ６ ２ ：ｌ ６ １ ９
经实践检验利用mastercam软件绘制出所要加工的螺旋槽的数程序说明学模型导出程序根据螺旋面的组成确定螺旋槽型腔最深点和最低p74程序名ioo10goox24y60z2s15ooio3快进至b点方主轴正转lin点再计算出刀心轨迹的坐标值和导程通过数据通讯软件把程序传输oogo1zifinz轴进刀给数控铣床进行加工
《数控车削编程与加工技术》部分习题答案
《数控车削编程与加工技术》部分习题答案第一章数控车床的工件原理和组成1．数控车床与普通车床相比，具有哪些加工特点？答：数控车床主要用于轴类和盘类回转体零件的加工，能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等工序的切削加工，并可进行切槽、钻、扩、铰孔和各种回转曲面的加工。
数控车床加工效率高，精度稳定性好，操作劳动强度低，特别适用于复杂形状的零件或中、小批量零件的加工。
数控车床与普通车床相比，具有三个方面的特色。
（1）高难度加工。
如“口小肚大”的内成型面零件，在普通车床上不仅难以加工，并且还难以检测。
采用数控车床加工时，其车刀刀尖运动的轨迹由加工程序控制，“高难度”由车床的数控功能可以方便地解决.（2）高精度零件加工。
复印机中的回转鼓、录像机上的磁头及激光打印机内的多面反射体等超精零件，其尺寸精度可达0.01m，表面粗糙度值可达Ra0.02m，这些高精度零件均可在高精度的特殊数控车床上加工完成。
（3）高效率完成加工。
为了进一步提高车削加工的效率，通过增加车床的控制坐标轴，就能在一台数控车床上同时加工出两个多工序的相同或不同的零件，也便于实现一批复杂零件车削全过程的自动化。
2．试简述数控车床工作时的控制原理。
答：数控车床是一种高度自动化的机床，是用数字化的信息来实现自动化控制的，将与加工零件有关的信息——工件与刀具相对运动轨迹的尺寸参数（进给执行部件的进给尺寸）、切削加工的工艺参数（主运动和进给运动的速度、切削深度等），以及各种辅助操作（主运动变速、刀具更换、冷却润滑液关停、工件夹紧松开等）等加工信息——用规定的文字、数字和符号组成的代码，按一定的格式编写成加工程序单，将加工程序通过控制介质输入到数控装置中，由数控装置经过分析处理后，发出各种与加工程序相对应的信号和指令控制机床进行自动加工。
数控车床的数字控制的原理与过程通过下述的数控车床组成可得到更明确的说明。
3．数控车床一般由哪几部分组成？各有何作用？答：数控车床是由数控程序及存储介质、输入/输出设备、计算机数控装置、伺服系统、机床本体组成。
圆柱曲线槽数控加工编程研究
元 。 克 了高硬度 耐热 材料 的车 削加工 难关 。 攻
参 考 文 献
１ 郑建 中． 互换性与测量 技术 【 ． Ｍ】浙江大学 出版社 ，０４ ２０
２ 曾 家 驹 等 ． 械 制 造 技 术 【 ． 京 ： 械 工 业 出 版 杜 ，９ ９ 机 Ｍ】北 机 １９
△
大量 时 间 ， 少 “ 用功 ” 提高 生产 效率 。 减 无 来
Ｎ７Ｇ１Ｙ０Ｚ ０ ３ ０Ｆ２ ０ Ｏ０
Ｎ８ ＸＯ ＡＯ
程 ， 刀 步长取 决 于平 面 曲线 的最 小 曲率 半径 和 曲线 走 槽 的 加 工 精 度 。 设 曲 线 的 最 小 曲率 半 径 为 ｒ 曲 线 槽 假 ， 的允 许误差 为 占则 走 刀步 长为 ： ，
圆 柱 上 有 多 个
曲 线 槽 时 ， 于 形 状 由 相 同 ， 是 每 个 曲 线 只 槽 的 起 点 位 置 不 一
样 。 以 只 需 对 一 个 所
｛＝ ｆ ｌ ） ） ， ：
＝ｏ
曲 线 槽 进 行 数 控 编 程 。 它槽在 加工 时 其
则 该 曲 线 绕 在 半 径 为 Ｒ 的 柱 面 上 后 ， 为 空 间 曲 成
（ 走刀 步 长 的确 定 ２）
如果 假定 加 工误 差允 许 值 占＝０ Ｏ ｎ， 定 的槽 ． １ ｌ给 ｍ
中 心线 的 曲率半 径 ｒ 大 于５ ５ ９ 则 根据 式 （ ） 算 不 ．８ ， ３计
的 走 刀 步 长 Ｌ＝０ ６ ８ ．６ 。 加 工 一 个 曲 线 槽 的 数 控 程 序 （ 于 篇 幅 ， 面 只 列 限 下 出部 分加 工程 序 ） ： 为
工 过 程 中刀 具轴 线 应 该 与柱 面 的法 线 重合 ， 即刀轴 方
4轴圆柱面螺旋槽手工编程的研究与应用
加 工 的 工 件 能 够 达 到 用 户 的 使 用 要 求 ， 企 业 节 省 了 为 大量 资金 ， 造 了可 观 的经 济价 值 ， 今 仍 在发 挥 着作 创 至
螺 旋 槽 ； 一１ ５ 至 顺 时 针 一１ ０ ， 旋 槽 形 态 又 由 从 ６ｏ ８。 螺
收稿 日期 ：０ ９ １ 月 ２０年 １
２ 结 束 语
对 于 以往 生产 过程 中存在 的问题 ， 过 细心 思考 ， 通
［ ］ 周 泽 华 ． 属 切 削 原 理 ［ ． 海 ： 海 科 学 技 术 出版 社 ， １ 金 Ｍ】 上 上
动 误 差 等 对 加 工精 度 的 影 响 ， 具 体 说 明 了 减 小加 工误 差 的措 施 。 并
关键词 ： 工编程 手
４ 轴 圆柱 面 螺 旋 槽
局部等参数步 长
拟 合 误 差 啃 切 误 差 文 章 编 号 ：０ ０— ９ ８ ２ １ ）４— ０ ３— ４ １０ ４ ９ （０ ０ ０ ０ ４ ０
参 考 文 献
机械制造 ４ ８卷 第 ５８ ４ 期
（ 辑 小 前 ） 编
２０１ ／４ ０
旋 转 轴 。 此 ， 般 ３ 直 线 轴 附 加 一 个 旋 转 轴 的 ４ 数 因 一 个 轴
控加 工 中心无 法完成 加工 任务 。
工 精 度要 求 较 高 时 ， 必 须分 析 各 处拟 合误 差 是 否超 还 差 ； 超 差 ， 需要 对 步 长值 进行 修 正 ， 后 再 重新 计 若 则 然 算 点 位 。 种 方 法 虽 然 繁 琐 ， 计 算 相 对 简 单 ，Ｃ 这 但 ＡＤ
铣圆柱面螺旋齿槽
铣圆柱面螺旋齿槽体淬火，即能防止开裂（如剃齿刀）。
这类齿槽和直齿槽相比较，最大的不同点是其槽形表面是螺旋面，因此在铣削过程中总有或大或小的干涉现象产生，这样一方面使铣出的槽形和工作铣刀的形状不相符合，当工件螺旋角愈大、齿槽愈深及工作铣刀的直径愈大时，干涉现象也愈严重；另一方面对铣刀工作位置的调整也带来了一定的复杂性。
本节主要就是这类齿槽的加工特点加以讨论。
在讨论螺旋面铣削时已指出：严格地说，要加工成槽形完全符合要求的螺旋形齿槽，必须采用专门设计的成型铣刀，并且铣削时，铣床工作台的转动角度及成型铣刀的切削位置调整，也必须遵照成型铣刀设计时的预订数据进行。
但是对一般刀具而言1.圆柱面螺旋齿槽铣削的基本问题在讨论螺旋面铣削时已指出：严格地说，要加工成槽形完全符合要求的螺旋形齿槽，必须采用专门设计的成型铣刀，并且铣削时，铣床工作台的转动角度及成型铣刀的切削位置调整，也必须遵照成型铣刀设计时的预订数据进行。
但是对一般刀具而言，只要保证其有良好的切削性能及足够的刀齿强度，并不强求槽形绝对正确。
因此，除了槽形是曲线形的（如麻花钻，大螺旋角立铣刀，螺旋槽丝锥等）或螺旋角很大的刀具，必须根据齿槽形状，用作图法或计算法设计成型铣刀加工外，一般都可以采用角度铣刀来铣削螺旋齿槽。
下面主要讨论用角度铣刀铣削时，如何选择铣刀及调整机床。
(1)选择工作刀具根据前述对螺旋面铣削干涉现象的分析可知：铣刀切削表面的曲率半径愈大，则干涉现象愈严重。
因此，从减小干涉过切量的角度出发，以前的资料都强调铣削螺旋齿槽一定要用双角铣刀的锥面刃口切削，而不能用单角铣刀，但实践证明，使用单角铣刀也可铣出槽形符合要求的螺旋齿槽，而且效果要比双角铣刀好。
图10-9所示是用双角铣刀或单角铣刀加工后齿槽的法向截形。
当用双角铣削时，在保证被加工刀具的前角的情况下，干涉将发生在前刀面的下部，产生“根切”，使前刀面呈凸肚状，其如图10-9（a）所示，这样一方面由于前刀面和槽底圆弧过度不自然，要影响刀具以后切削时切屑的卷曲情况；另一方面由于“根切”产生，会削弱刀齿根部的强度。
用CimatronIT软件解决圆柱U形槽数控加工
外 形 是 ８ ｍｍ的 圆拉 ０
图 １
在这里选择的是线框模拟 ，基本上模拟的结果 已经
达 到要 求 了 ，如 图 ３ 示 。 所
５ 后处 理文件 的设定和后处 理 出程序 ．
这 是 一 个 很 重 要 的 步 骤 ，如 果 没 有 后 处 理 文
Ｘ １ ０ ３Ａ５９８ ５ ５．８ ．９
Ｘ ｌ ． ７ Ａ５８ ８ ９ ５０３ ．０
Ｘ １ ． Ａ５ ． ２１ ５ Ｏ１ ７ ７ １
这个文件就是我们需要的后处理文件 ，然后在参数 中加入一 ｏｔ（ ｉ ｓ 见图５ ｐ ）。
Ｘ １ ， ６． ３ ５ Ａ５ ６ ３ Ｚ４５ ． ＧＯＺ４６ ．
Ｇ０Ｚ２０ ０
Ｍ３ ０
％
６ 圆柱Ｕ形槽 数控加工 ．
一
般情况 ，像圆柱上面带槽的产 品，都可以这
图４ Ｉ Ｐ ｓ ＭＳｏｔ 软件界面
样做 ，如果产 品要求高 ，我们可以分工序 ，粗加工 和精加工分开做 ，效果会更好 ，当然方法同上面一 样 。ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ １ １２ ） ０ １０ ２
求。
伸而成的 ，曲线是用曲面相交做成的 ，产品是对称
的。
３ Ｃｉ ｔｏ Ｔ ． ｍａｒ ｎ Ｉ 编
程模块进行编程
把３ Ｄ造 型 做好 后 ，
１ 加 工方法 ．
我单 位有 一产 品 ，即在 圆柱 上面 铣一 个Ｕ形 槽 ，普通的三轴数控铣无法加工 ，我们就在普通三
轴 数控 铣 上面 添 加 了一 个 数 控分 度 头 ， 实现第 四轴 的 加 工 ，它 的 第 四轴 是 轴 ，可 以 实 现 ３ ０ 内任 ６。
圆柱曲面螺旋槽数控加工技术
［０ 第 ３ 卷 １１ ２
第８ 期
２ １－ ００ ８
ｌ
常数Ｐ 则 ，
ｌ 化 Ｉ ５
（ ＝（ ＋ｋ ２ Ｘ Ｐ ｐ ） ｐ （ ０ ・ｇ・ ／ 当为变导程时，尸 为随Ｘ （） 变化的变量； Fra bibliotek（ ３ ）
ｋ 定螺 纹旋 向 ， 当ｋ ＋ 时为 右 旋 ， 当ｋ 一时 决 ＝ ｌ ＝１
ｉ
｛ ／
／／ ＼ ／一 ＼ ／ ＼
１
图 ３ 圆 柱 曲面 螺 旋 线
＝
Ｉ
／ ＼
！
／ ／
Ｙ＝ ｃ ｓ￣ｘ ・ｏ ｑ（）
图 １ 普通 螺旋 槽 图２ 楔 型 螺旋 槽
机 床加 工 ，可 满 足 各 种 不 同种 类 螺旋 槽 的加 工 要 求 ，但 是这 类 零 件 数 控 加 工编 程 和 二 般 的 曲面 加
和 楔 型 面 精 加 工 均 采 用 普通 立 铣 刀 ，楔 型 面 角 度 通 过 改 变 刀具 与 零 件之 间 的 相对 角度 来 实 现 ，使
图４ 螺旋 槽 加 工
零 件 回转 一 个 角 度 ，且 沿 径 向 移动 一 定 距 离 ，如
加 工 普 通 螺 旋 槽 时 ，如 果 槽 宽 较 小 ，可 以 选
， ●● ● ●● ● ●● ，、 ● ● ● ● ● Ｌ
热作 用 。螺旋槽 按导程 是否相 等分 为等导程 螺旋槽 和变 导程 螺旋槽 。按槽 宽在槽 深方 向是否 相等分 为
普通 螺旋槽 如 图１ 示和楔 型螺旋 槽如 图２ 示 。 Ｎ 所
等 导程 螺旋 槽 可 以采 用 普 通 机 床 进 行加 工 ，
工 编程 是 不一 样 的 。本 文 针对 圆柱 曲面 螺旋 槽 对
圆柱曲面螺旋槽数控加工技术
圆柱曲面螺旋槽数控加工技术【10】第32卷第8期2010-80 引言圆柱曲面螺旋槽有多种功能，在包装装置、纺织装置或摩托车等的部件上，以满足某种特定的传动轨迹要求；在橡胶产品的模具上，满足橡胶产品表面特殊花纹的需要；在航天部件上起散热作用。
螺旋槽按导程是否相等分为等导程螺旋槽和变导程螺旋槽。
按槽宽在槽深方向是否相等分为普通螺旋槽如图1所示和楔型螺旋槽如图2所示。
等导程螺旋槽可以采用普通机床进行加工，但精度很难保证，而变导程螺旋槽只能采用专用设备进行加工，但生产周期长，严重影响产品的制造进度。
随着数控加工技术的发展，采用数控图1 普通螺旋槽图2 楔型螺旋槽机床加工，可满足各种不同种类螺旋槽的加工要求，但是这类零件数控加工编程和一般的曲面加工编程是不一样的。
本文针对圆柱曲面螺旋槽对其数控加工进行研究。
1 圆柱曲面螺旋线圆柱螺旋槽的中心线和轮廓线是螺旋线，可以看成动点Q如图3所示，在柱面上绕其轴线做螺圆柱曲面螺旋槽数控加工技术NC machining technique about screw grooves on cylinder 蔺小军，单晨伟，史耀耀LIN Xiao-jun, SHAN Chen-wei, SHI Y ao-yao（西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室，西安 710072）摘要：本文针对圆柱曲面螺旋槽的加工从数控机床和加工刀具的选择、走刀方式、加工方法等方面进行研究，进而根据螺旋槽的形状以及加工刀具的不同提出了相应的数控加工编程方法。
关键词：螺旋槽数控加工编程数控加工中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2010)08-0010-03Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2010.08.04 旋运动形成的轨迹。
当圆柱轴线为X轴时，如果其半径线相对于坐标平面XOY的偏转角为，如图3所示，则螺旋线方程为：图3 圆柱曲面螺旋线(1)式(1)中(2)为螺旋线导程，当为等导程时，为收稿日期：2009-10-16作者简介：蔺小军（1968 -），男，陕西宝鸡人，高级工程师，工学博士，研究方向为精密几何测量、逆向制造、CAD/CAM。
车削中心圆柱螺旋槽编程
车削中心圆柱螺旋槽编程
一、概述
车削中心圆柱螺旋槽编程是数控车床加工中的一种常见工艺，它通过编写程序，使机床按照预设的路径和参数进行加工，以生产出符合要求的零件。
本文将从以下几个方面对车削中心圆柱螺旋槽编程进行详细介绍。
二、车削中心圆柱螺旋槽的特点
1. 圆柱螺旋槽是一种常见的几何形状，在机械制造中广泛应用。
2. 圆柱螺旋槽具有较高的加工难度，需要精确计算和控制加工参数。
3. 圆柱螺旋槽的加工需要机床能够同时进行径向和轴向移动。
三、编程步骤
1. 确定加工路径：根据设计图纸确定圆柱螺旋槽的轮廓线，并计算出每个切削点在坐标系下的位置。
2. 编写程序：根据计算结果编写程序，并设置好各项参数，如切削速度、进给速度等。
3. 调试程序：在模拟器或实际机床上运行程序，检查加工路径和参数是否正确，进行必要的调整。
4. 加工零件：将工件固定在机床上，运行程序进行加工。
四、编程技巧
1. 合理选择刀具：根据圆柱螺旋槽的尺寸和材质，选择合适的刀具。
2. 设置好切削参数：切削速度、进给速度等参数需要根据材质和刀具
来确定。
3. 控制加工精度：圆柱螺旋槽的加工精度受多种因素影响，如机床精度、刀具磨损等。
程序中需要考虑这些因素，并进行相应的控制。
4. 调试程序时要注意安全：在模拟器或实际机床上运行程序时，要注意安全事项，如保持适当距离、避免碰撞等。
五、总结
车削中心圆柱螺旋槽编程是数控车床加工中的一项重要技术。
通过合理选择刀具、设置好切削参数、控制加工精度以及注意安全事项等方面的技巧，可以提高车削中心圆柱螺旋槽的加工效率和质量。
圆柱形工件外圆上螺旋带间槽加工方法
圆柱形工件外圆上螺旋带间槽加工方法This problem involves the machining method of helical grooves on the outer surface of a cylindrical workpiece. 这个问题涉及圆柱形工件外圆上螺旋槽的加工方法。
Traditional machining methods such as milling, turning, or grinding can be used to create helical grooves. 传统的加工方法，比如铣削、车削或磨削，可以用来制作螺旋槽。
However, the challenge lies in ensuring the accuracy and precision of the grooves while maintaining the integrity of the workpiece. 然而，挑战在于在保持工件完整性的同时确保槽的准确度和精密度。
Achieving this delicate balance requires careful planning and execution. 实现这种微妙的平衡需要谨慎的规划和执行。
One approach to machining helical grooves on a cylindrical workpiece is using CNC (Computer Numerical Control) machining. 一种加工圆柱形工件螺旋槽的方法是使用数控加工。
CNC machines can accurately follow programmed instructions to create precise helical grooves on the outer surface of the workpiece. 数控机床可以准确地跟随程序指令，在工件的外表面上制作精确的螺旋槽。
关于圆柱螺旋槽数控加工的研究-1
关于圆柱螺旋槽数控加工的研究圆柱螺旋槽一般指的是按一定规律环绕在圆柱面上的等宽槽，一般要求与螺旋槽等宽的圆柱销能够在其中自由平稳的滑动。
一般来说，圆柱螺旋槽的工作面即两个侧面的法截面线是平行的，槽宽在整个螺旋槽中是宽度相等的。
一般的数控加工方法是，在4轴立式加工中心机床中选择与螺旋槽宽度相等的刀具沿该螺旋槽中心线走刀，一般刀具有多大，加工出来的螺旋槽就有多大，能够满足一般的设计要求。
但此种加工方法存在很多局限性，主要有以下两个方面：一，当找不到直径与螺旋槽槽宽相等的刀具时，比如非标刀具，就必须定制刀具。
这就导致增加生产成本，加长生产周期。
二，当螺旋槽宽度尺寸较大时，加工比较困难。
由于加工螺旋槽程序中只存在移动轴和转动轴的联动，在这种情况下，数控系统不支持刀具直径补偿功能，所以当螺旋槽槽宽较大时，就只能用大直径刀具加工。
一般方法是先用小刀具加工去余量，再用比较大的刀具半精加工，最后用与槽宽宽度相的刀具加工。
这就导致加工时间长，刀具成本增加。
针对以上传统方法的不足，现提出一种新的在4轴立式加工中机床加工的数控加工方法。
首先，对螺旋槽进行分析。
与槽宽相等的刀具加工时螺旋槽时情况如下图所示：刀具在螺旋槽中示意图展开图其次，假设小直径刀具加工螺旋槽时，刀具与螺旋面的相切点正好是大直径刀具与螺旋面的相切点，小刀具径为D，螺旋槽宽度为W，螺旋槽展开线与水平线的夹角为θ，螺旋槽导程为T，旋转轴为绕X轴旋转的A轴。
刀小直径刀具走刀到相切点时，A轴座标正好与大刀具走到此相切点时相等，则可以得出下面的公式，如下图图1所示刀具在螺旋槽中示意图展开图图中Dz为螺旋槽基圆直径，当螺旋槽在不同深度，其基圆直径不同即Dz尺寸不同，相应θ值不同。
根据以上公式，应用于数控加工。
当Dz=圆柱最大直径即螺旋槽最大基圆直径时，加工出的螺旋槽槽宽开口处大，根部小的情况; 当Dz=螺旋槽根部基圆直径时，加工出的螺旋槽槽宽开口处小，根部大的情况; 当Dz=螺旋槽中部基圆直径时，加工出的螺旋槽槽宽上下基本一致。
车削中心圆柱螺旋槽编程
车削中心圆柱螺旋槽编程一、介绍车削是一种常见的金属加工方法，通过旋转工件并使用切削工具将其表面切削成所需形状。
圆柱螺旋槽是一种特殊的结构，常用于制造各种机械零件和工具。
本文将详细探讨车削中心圆柱螺旋槽的编程方法。
二、编程步骤下面将介绍车削中心圆柱螺旋槽的编程步骤及相关技巧。
1. 工件准备在开始编程之前，需要先准备好待加工的工件。
通常情况下，工件应具备以下特点：- 形状为圆柱体 - 表面光滑且无杂质 - 尺寸准确2. 选择切削工具根据工件的材料和形状，选择合适的切削工具进行车削。
对于圆柱螺旋槽，常用的切削工具有： - 圆柱铣刀 - 滚刀3. 定义加工路径在编程之前，需要明确车削路径的定义。
圆柱螺旋槽的加工路径可以通过以下参数来定义： - 螺旋槽的直径 - 螺旋槽的螺距 - 螺旋槽的深度4. 编写G代码G代码是用来指导机床进行加工的标准化指令集。
根据定义的加工路径，编写相应的G代码。
以下是一个简单的示例：1.在X轴方向上以圆心为原点开始加工2.设置进给速度和切削速度3.使用切削工具进行粗加工4.使用滚刀进行螺旋槽的加工，同时控制进给速度和转速5.完成加工后，机床返回到初始位置5. 机床设置在开始加工之前，需要对机床进行相应的设置，以确保加工的准确性和安全性。
设置包括： - 加工速度和进给速度的调整 - 切削工具的安装 - 工件夹持装置的调整6. 加工检测与调整在进行实际加工之前，可以进行一次加工检测。
通过观察加工过程中的切削质量、加工时间等指标，可以判断编程是否准确，是否需要进行微调。
三、编程技巧与注意事项在进行车削中心圆柱螺旋槽编程时，下面是一些技巧和注意事项，供参考：1. 合理利用循环指令对于螺旋槽这种重复性加工任务，可以使用循环指令来简化编程。
通过合理设置循环参数，可以减少编程代码量，提高编程效率。
2. 控制切削深度螺旋槽的加工需要控制切削深度，以避免过深的切削导致工件损坏或切削工具断裂。
根据工件材料和切削工具的特性，合理控制切削深度是非常重要的。
圆柱螺旋槽的铣削
圆柱螺旋槽的铣削圆柱螺旋槽的铣削一、教学目的：1、掌握在铣床上铣螺旋槽的一般知识。
2、能正确地进行挂轮计算和安装。
3、正确选择和安装铣刀。
4、能分析铣削中出现的质量问题。
二、工艺过程：1、安装工件,首先校正分度头与尾架两顶尖的共同轴线与纵向进给方向平行度，并平行于纵向工作台面。
一夹一顶装夹工件，校正工作外圆与分度头主轴轴线的同轴度。
2、安装铣刀，用φ6键槽铣刀修磨成R3圆弧刀。
3、计算并安装挂轮。
导程Pz=πDctg β=3.14×30×ctg25°14′≈200 d---圆柱外圆直径；β---螺旋角。
配换齿轮速比i=4231z z z z =z P P 40=5060200640=Z 1=60，Z 3=50。
P —铣床工作台纵向丝杠螺距；z P ——工件螺旋线导程；Z 1 Z 3—主动轮，装于工作台丝杠一端； Z 2 Z 4—从动轮，装于分度头侧轴；安装时间隙合适，不要过紧过松。
4、对中心，采用划线与试切结合的方法，使工件的轴心线与铣刀的廓形中心重合，并紧固横向工作台。
5、若在采用盘形铣刀加工，为使盘形铣刀的回转平面与螺旋槽的切向一致，需调整一个螺旋角?,在X62W 上加工，通过扳转工作台实现，在X52K 上加工通过扳转立铣头实现，方向由螺旋方向决定。
6、对刀调整切深，吃刀后，铣第一油槽、退刀。
7、转动分度头主轴180o，铣第二油槽。
三、本课题所用工、卡、量具四、本课题进行时的注意事项：1、铣螺旋槽时、分度头主轴随工作台移动而回转，因此需松开分度头主轴，紧固手柄和分度盘，紧固螺钉，并分度手柄的扦销扦入分度盘孔中。
铣削时不允许拔出，以免铣坏螺旋槽。
2、在圆柱体上铣矩形螺旋槽时，应选用直径小于槽宽的立铣刀或键槽铣刀。
铣刀直径越小，干涉越小，不能采用三面刃铣刀铣削以免过切，而使干涉过于严重。
3、在安装配齿轮时，螺母应紧固在挂轮轴的端面上，而不要紧固在过渡套或齿轮上，以免影响配换齿轮的正常运行。
讨论数控车床加工曲面螺纹的办法
(3)程序的编写 主程序 00003 G40G99G97S200M03
T0303 (} 5圆弧刀) GOOZ6. 0 X35. 08 G65P0006K0. 4 (K地址对应变量#6) G65P0006K0. 8 G65P0006K1.1 G65P0006K1.4 G65P0006K1.7 G65P0006K1.9 G65P0006K2.0 GOOX100 2100
M30 子程序 00006 #1=24 N20#2=20/50}SQRT[50.0*50.0-#1}#1] G32X [2. 0}#2-#6] Z [#1-18. 0] F6. 0 #1=#1-6. 0 IF[#1 GE-24]GOT020 GOOX100 Z6 X35. 08 M99
上面程序也可使用单一循环修改刀补值的方法来实现，在机床的摩号中修改每一刀切削深度值，其程序省 略。 4.加工办法对比和剖析
#4=#4+2. 0(椭圆递增步距20) IF [#4LE117. 7] GOT020(条件判断2) GOOX100 Z6. 0 X38. 04 #1=#1-1(小圆弧递减步距10) IF[#1 GE-155]GOTO10(条件判断) GOOX100 2100 M30
以上程序阴影部分椭圆曲线的程序也可以用椭圆的标准方程编写，值得注意的是椭圆的标准方程和参数 方程编程时，由于逼近椭圆曲线的方式不同的，为了减少螺纹的误差，椭圆曲线和螺纹的编程方法要统一 。椭圆曲线加工精度与步距有关，步距越小，椭圆的精度越局。
5.结束语
笔者巧用非圆曲线概括宏程序联系G32螺纹切削指令的办法，解决了曲面螺纹编程疑问，只需改动变量赋 值，曲线方程或成型刀的形状，就能习惯同类零件非圆曲面螺纹的编程与加工，在生产中有着实际意义。 jiale8e 钻攻中心/bethel/cnc/show_37.html 本文由 伯特利技术文章 整理发表，文章来自网络仅参考学习，本站不承担任何法律责任。
一种螺旋槽的加工方法
一种螺旋槽的加工方法
一种常见的螺旋槽加工方法是利用数控车床进行切削加工。
以下是具体的步骤：
1. 准备工作：选择合适的硬质合金刀具和合适的加工参数。
根据需要确定螺旋槽的直径、螺距等参数。
2. 设置车床：将工件夹紧在车床的主轴上，并调整车床的工作台和刀架位置，使刀具能够正确进入工件并进行切削。
3. 编程：利用数控编程软件，根据螺旋槽的参数，编写切削程序。
程序应包括切削路径、切削深度、进给速度等信息。
4. 开始加工：将切削程序输入数控车床，并启动加工过程。
车床会自动执行预设的切削路径和深度。
5. 监控加工过程：定期检查切削条件，确保切削速度、切削深度等参数符合要求。
如果需要调整，及时进行调整。
6. 完成加工：当螺旋槽加工完成后，停止机床，并检查工件表面质量。
如有需要，可以进行抛光或其它后续加工工序。
需要注意的是，螺旋槽的加工比较复杂，需要充分了解工件和切削工艺的特点，
以确保加工质量和工件精度。
同时，切削液的使用和加工过程中的冷却也非常重要，以避免刀具磨损和工件变形。
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【10】 第32卷 第8期
2010-8
0 引言
圆柱曲面螺旋槽有多种功能，在包装装置、纺织装置或摩托车等的部件上，以满足某种特定的传动轨迹要求；在橡胶产品的模具上，满足橡胶产品表面特殊花纹的需要；在航天部件上起散热作用。
螺旋槽按导程是否相等分为等导程螺旋槽和变导程螺旋槽。
按槽宽在槽深方向是否相等分为普通螺旋槽如图1所示和楔型螺旋槽如图2所示。
等导程螺旋槽可以采用普通机床进行加工，但精度很难保证，而变导程螺旋槽只能采用专用设备进行加工，但生产周期长，严重影响产品的制造进度。
随着数控加工技术的发展，采用数控
图1 普通螺旋槽 图2 楔型螺旋
槽
机床加工，可满足各种不同种类螺旋槽的加工要
求，但是这类零件数控加工编程和一般的曲面加工编程是不一样的。
本文针对圆柱曲面螺旋槽对其数控加工进行研究。
1 圆柱曲面螺旋线
圆柱螺旋槽的中心线和轮廓线是螺旋线，可
以看成动点Q如图3所示，在柱面上绕其轴线做螺
圆柱曲面螺旋槽数控加工技术
NC machining technique about screw grooves on cylinder
蔺小军，单晨伟，史耀耀
LIN Xiao-jun, SHAN Chen-wei, SHI Y ao-yao
（西北工业大学 现代设计与集成制造技术教育部重点实验室，西安 710072）
摘 要：本文针对圆柱曲面螺旋槽的加工从数控机床和加工刀具的选择、走刀方式、加工方法等方面进
行研究，进而根据螺旋槽的形状以及加工刀具的不同提出了相应的数控加工编程方法。
关键词：螺旋槽 数控加工编程 数控加工
中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2010)08-0010-03Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2010.08.04
旋运动形成的轨迹。
当圆柱轴线为X轴时，如果其半径线相对于坐标平面XOY的偏转角为，如
图3所示，则螺旋线方程为：
图3 圆柱曲面螺旋线
(1)
式(1)中
(2)
为螺旋线导程，当为等导程时，
为
收稿日期：2009-10-16
作者简介：蔺小军（1968 -），男，陕西宝鸡人，高级工程师，工学博士，研究方向为精密几何测量、逆向制造、CAD/
CAM。
第32卷 第8期 2010-8
【11】
常数P, 则
(3)当为变导程时，为随x变化的变量；
k决定螺纹旋向，当k=+1时为右旋，当k=-1时为左旋；
β为螺旋角；为圆柱的直径。
2 螺旋槽数控加工
2.1 数控机床的选择及加工方法
由于圆柱螺旋槽有回转中心，所以螺旋槽的数控加工所选用的机床一定要有一个回转轴，本文选用四坐标（X、Y、Z、A）数控加工中心，回转轴为X轴，刀轴方向为Z轴,在加工时必须至少两轴（X轴和A轴联动、Y轴和Z轴联动）联动。
螺旋槽通常由导程和头数、深度和宽度以及
螺旋槽形状和旋向确定。
加工普通螺旋槽时，如果槽宽较小，可以选用与槽宽相等直径的平底铣刀，如图4所示铣刀直径D 1与槽宽W相等，加工时根据螺旋槽的深度进行分层切削就可以了。
如果螺旋槽槽宽太大，如图4所示，铣刀直径D 2小于槽宽W，就要分几次走刀来实现。
最优的刀位轨迹是先从槽中间走刀，然后向螺旋槽轮廓线靠近，最后的刀位轨迹是螺旋槽轮廓曲线偏置一个刀具半径后的螺旋线，如图4所示。
加工时也要根据螺旋槽深度进行适当的分层。
加工楔型螺旋槽有两钟方法。
第一种是采用成型铣刀保证楔型面形状。
加工时可先用普通平底立铣刀粗加工，如图5所示，最后采用专用成型铣刀精加工，楔形槽形状由成型刀具保证，如图6所示。
这种方法加工时刀轴方
向始终过圆柱的中心线。
图5 平底立铣刀去余量粗加工
图6 成形铣刀精加工
第二种方法是采用普通平底立铣刀，粗加工和楔型面精加工均采用普通立铣刀，楔型面角度通过改变刀具与零件之间的相对角度来实现，使零件回转一个角度，且沿径向移动一定距离，如图7所示的θ角和距离Δy。
图7 楔型螺旋槽加工
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2.2 数控编程
1)等导程普通螺旋槽
加工刀位轨迹是螺旋线，编程指令就是使加工刀具单纯地走一条螺旋线，比较简单，一般两个指令就可实现。
第一个指令使刀具移位刀位轨迹的起始点，第二个指令使刀具按螺旋线轨迹进行加工。
如下所示：
G1 X 0 Y 0 Z 0 A 0 G1 X 1 A 1
在加工过程中，Y、Z坐标保持不变，X 1与A 1之间的关系就是（3）式中的φ与x关系，如下式：
式中k、P与（3）式相同。
当螺旋槽较宽需要几次走刀来完成时，这就需要把走刀起点进行移动，如图8所示。
编程指令
为：
图8 加工螺旋槽刀位轨迹
G1 X 0' Y 0' Z 0 A 0 G1 X 1 A 1其中：
式中，w 为槽宽，D 为刀具直径，如图8所示。
β为螺旋角，k与（3）式相同；
X 1与A 1之间的关系如下式：
式中k、P与（3）式相同。
2）等导程楔型螺旋槽
当采用成型刀具最终精加工时，编程方法与等导程普通螺旋槽相同。
当采用普通立铣刀最终精加工时，相对普通螺旋槽，刀位轨迹的起点坐标Y和A发生变化，A 的变化值就是楔形螺旋槽侧壁倾斜角度θ，起点坐标Y的变化值根据楔形螺旋槽侧壁倾斜角度θ、螺旋槽深度、螺旋槽宽度进行计算，如图7所示。
加工刀位轨迹与普通螺旋槽相同，也是螺旋线。
3）变导程螺旋槽
变导程螺旋槽的加工刀位轨迹是变导程螺旋线，在编程时对螺旋线进行线段插补，根据加工允许误差确定走刀步长[3]，从而确定数控程序刀位点，指令如下所示：
G1 X 0 Y 0 Z 0 A 0G1 X 1 Y 0 Z 0 A 1。
G1 X i Y 0 Z 0 A i i=1，2，3…
在一个加工刀位轨迹中，坐标Y和Z保持不变，Z等于螺旋槽槽底半径与抬刀高度之和，抬刀高度与分层加工有关。
坐标A和X在变化，而坐标A和X之间的关系就是（2）式中φ与x的关系。
4）圆柱上有多个螺旋槽时，由于形状相同，只是每个螺旋槽的起点位置不一样，所以只需对一个螺旋槽进行数控编程，其它槽在加工时通过循环指令来实现。
3 结束语
本文提出的圆柱曲面螺旋槽数控加工方法已经在多个零件加工中应用，证明其实用可行。
图5所示是一种实现特定运动的螺杆，采用本文所述方法，加工后零件经过测量机测量符合设计要求。
参考文献：
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