左右切削法在梯形螺纹数控车削中的应用_钟睿

2 车刀的几何角度
在车削梯形螺纹时，牙型角是通过车刀的几何角度来控 制的，并且其刀尖宽一定要小于梯形螺纹槽底的宽度。因此在 刃磨车刀时，要注意保证车刀的刀尖角和牙型角一致，而且刀 尖宽度必须小于槽底宽度；当然也不能太小，刀尖宽过小，会 使刀尖刚性变差，容易引起振动，造成加工表面粗糙度较差， 精度难以控制；但也不能过大，刀尖宽过大，会使刀尖与牙侧 的间隙过小，不易排屑，容易扎刀。要尽量使车削过程牙槽间 隙足够大，保证车刀单刃切削，排屑顺利。
M98 P0001
调用左右切削的基本子程序
M99
粗车子程序结束返回主程序
o0004
半粗车子程序
G00 U- 0.4
半粗车时每次切削深度为 0.4mm
M98 P0001
调用左右切削的基本子程序
M99
半粗车子程序结束返回主程序
o0003
半精车子程序
G00 U- 0.15
半精车时每次切削深度为 0.15mm
半粗车，调用 9 次子程序 O0004
M98 P160003
半精车，调用 16 次子程序 O0003
M98 P40002
精车，调用 4 次子程序 O0002
G00 X100.0 Z100.0 M05 主轴停、快速返回程序起点
M30
主程序结束
o0005
粗车子程序
G00 U- 0.6
粗车时每次切削深度为 0.6mm
Abs tract：Trapezoidal thread for CNC Turning process easy to tie knife、Low accuracy problem, so cutting method as a trapezoidal screw CNC Turning an important method, we can greatly improve these phenomena, resulting in improved security, be able to cart out the high- precision, high - the quality of trapezoidal screw thread, and easy to understand, easy to master, with a wide range of practical value and spread value. Key words : about cutting method；trapezoidal thread；stratification turning
About Cutting Me thod in the Applica tion of NC Turning Tra pe zoida l Thre a d
ZHONG Rui , ZHU Wei- jia (Ganzhou Technicians College, Ganzhou Jiangxi 341000，China)
车刀
图 1 左右切削法车削梯形螺纹的走刀路线
（1）首先车刀快速定位至起刀点 A，然后车刀进给一个切 削深度至 B 点，车削一刀至 C 点，退至 D 点后，返回起刀点 A （即 A- B- C- D- A），这样就在牙左侧车削了一刀。
（2）车刀快速向右移动一个刀尖宽，与牙底宽的轴向间隙 距离至 A' 点（即 A- A'）。
收稿日期：2009- 07- 29 作者简介：钟 睿（1976—），男，江西赣州人，讲师，主要从事机械加工方面的研究。
136
o0001 G92 U - S Z - T F P G00 W M
G92 U - S Z - T F P G00 W - M
M99
车削梯形螺纹左牙侧面 车刀快速向右移动一个 M 值到达 右牙侧面 车削梯形螺纹右牙侧面 车刀快速向左移动一个 M 值到达 左牙侧面 子程序结束返回主程序
5 应用实例
如图 2 所示，车削梯形外螺纹 Tr 50×10。
3×45°
牙型放大图 1：1
准50 准38
Tr 50×10
15
50
75
图 2 车削梯形螺纹
表 1 梯形螺纹各部分名称代号及计算表
名称 代号
计算
螺距
P P = 10
牙顶间隙 ac ac = 0.5
大径
d d = 50
牙高
h3 h3 = 0.5P+ ac = 0.5×10 + 0.5 = 5.5
T0303
调用梯形螺纹车刀
G00 X63.0 Z6.0 快速定位到直径 63mm，离右端面 6mm 处
M98 P80005
粗车，调用 8 次子程序 O0005
6 结束语
在实际应用中，子程序分层左右切削法这种通俗易懂、易 掌握的梯形螺纹车削方法，降低了数控车床车削梯形螺纹这 一课题的难度，提高了安全性，能车出高精度、高品质的梯形 螺纹。
G00 W0.692
螺纹车刀快速向右移动 0.692mm 到
达右牙侧面
G92 U- 13.0 Z- 56.0 F10 车削螺纹右牙侧面
G00 W- 0.692
螺纹车刀快速向左移动 - 0.692mm返
回左牙侧面
M99
子程序结束返回主程序
程序如下（工件原点设在右端面中心）：
o0006
G40 G54 G97 G99 G00 X100.0 Z100.0 S350 M03 F0.2
中图分类号：TG519.1
文献标识码：B
文章编号：1672- 545X（2009）10- 0136- 02
当前，利用数控车床车削梯形螺纹的方法，有下列三种：
刀尖至牙顶距离 S 牙高 h3
直进法、左右切削法和斜进法。通常直进法只适用于车削螺距
பைடு நூலகம்
较小( P＜4 mm)的梯形螺纹，而螺距较大( P＞4 mm)的梯形螺
小径
d3 d3 = d- 2h3 = 50 - 2×5.5 = 39
牙槽底宽 w w = 0.366P - 0.536ac = 0.366×10 - 0.536×0.5 = 3.392
根据平时加工经验，螺纹车刀刀尖宽 f = 2.7 mm 比较合理
《装备制造技术》2009 年第 10 期
M98 P90004
Equipment Manufactring Technology No.10，2009
左右切削法在梯形螺纹数控车削中的应用
钟 睿，朱维佳
（赣州技师学院，江西 赣州 341000）
摘要：针对梯形螺纹数控车削加工过程中易扎刀、精度低等问题，左右切削法作为梯形螺纹数控车削的重要方法，可以大大改善这些 现象，从而提高了安全性，能车出高精度、高品质的梯形螺纹，且通俗易懂、易掌握，具有广泛的实用价值和推广价值。 关键词：左右切削；梯形螺纹；分层车削
M98 P0001
调用左右切削的基本子程序
M99
半精车子程序结束返回主程序
o0002
精车子程序
G00 U- 0.05
精车时每次切削深度为 0.05mm
M98 P0001
调用左右切削的基本子程序
M99
精车子程序结束返回主程序
o0001
左右切削的基本子程序
G92 U- 13.0 Z- 56.0 F10 车削螺纹左牙侧面
纹通常采用左右切削法。我们以 FANUC OI Mate- TC 系统为
例，探讨在数控车床中使用子程序编程左右分层切削来车削
C
梯形螺纹的方法。
D
刀尖宽与牙底宽的轴向间隙
B B' A A'
1 梯形螺纹的分层车削
使用子程序编程左右分层车削梯形螺纹，实际上是直进 法和左右切削法的综合应用。在车削较大螺距的梯形螺纹时， 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，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。由于每一层采用左右轮流切削，加工时只有刀尖 和单刀刃切削，不加工的刀刃和牙侧面间隙较大，切削力减 小、排屑容易，不容易产生扎刀，加工安全性较高；而且粗车、 精车可分得比较细，精度和表面粗糙度容易控制，能较好地解 决 G92 直进式切削方法和 G76 斜进式切削方法中切削力大、 排屑困难、容易产生扎刀现象、表面粗糙度较难控制和精度低 等缺点和难点。
（3）车刀由 A' 点进给一个切削深度至 B' 点，车削一刀至 C 点，退至 D 点后，返回 A' 点（即 A'- B'- C- D- A'），这样就在牙 右侧车削了一刀。
（4）车刀快速向左移动一个刀尖宽，与牙底宽的轴向间隙 距离至起刀点 A（即 A'- A）。
这样在调用一次子程序时，车刀进给一个切削深度，在左 侧车一刀后，向右移一个间隙再车一刀 （即 A- B- C- D- AA'- B'- C- D- A'- A）；再调用一次子程序时，车刀进给一个切削 深度，在左侧车一刀后，向右移一个间隙再车一刀，这样直到 完成。
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值得注意的是：螺纹车刀快速定位至 A 点时，刀尖到牙 顶的距离 S 要比牙高大一点，小于牙高，会造成刀尖在螺纹 加工的后续阶段返回至起刀点时，车刀会切削到牙顶，从而 产生废品。
4 左右切削法的通用子程序
3 走刀路线的分析
左右切削法走刀路线的分析如图 1 所示。
左右切削法的通用子程序如下： S 为刀尖至牙顶的距离；T 为螺纹 Z 轴终点坐标值；P 为 螺距或导程；M 为刀尖宽与牙底宽的轴向间隙距离。