数控车床上加工大螺距梯形螺纹的方法
数控车床上加工梯形螺纹
数控车床上加工梯形螺纹内容摘要:在数控车床上加工梯形螺纹是一个全新的课题，本文通过对梯形螺纹加工的工艺分析和加工方法的研讨，探索出一套可以在数控车床上加工出合格梯形螺纹的方法在普通车床的生产实习过程中,加工梯形螺纹课题是最基本的实习课题,但在数控车床实习过程中，常常由于加工工艺方面的原因，却很少进行梯形螺纹的加工练习，甚至有人提出在数控车床上不能加工梯形螺纹，显然这种提法是错误的.其实，只要工艺分析合理，使用的加工指令得当，完全可以在数控车床上加工出合格的梯形螺纹.一、梯形螺纹加工的工艺分析1.梯形螺纹的尺寸计算梯形螺纹的代号梯形螺纹的代号用字母“Tr”及公称直径×螺距表示，单位均为mm。
左旋螺纹需在尺寸规格之后加注“LH”，右旋则不用标注。
例如Tr36×6，Tr44×8LH等.国标规定，公制梯形螺纹的牙型角为30°.梯形螺纹的牙型如图（1)，各基本尺寸计算公式如表1—1。
图1 梯形螺纹的牙型2。
梯形螺纹在数控车床上的加工方法直进法螺纹车刀X向间歇进给至牙深处（如图2a）。
采用此种方法加工梯形螺纹时,螺纹车刀的三面都参加切削,导致加工排屑困难，切削力和切削热增加，刀尖磨损严重.当进刀量过大时，还可能产生“扎刀”和“爆刀”现象。
这种方法数控车床可采用指令G92来实现，但是很显然，这种方法是不可取的。
斜进法螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处（如图2b）。
采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，在车削中不易引起“扎刀”现象。
该方法在数控车床上可采用G76指令来实现。
交错切削法螺纹车刀沿牙型角方向交错间隙进给至牙深（如图2c)。
该方法类同于斜进法，也可在数控车床上采用G76指令来实现。
切槽刀粗切槽法该方法先用切槽刀粗切出螺纹槽（(如图2d），再用梯形螺纹车刀加工螺纹两侧面。
这种方法的编程与加工在数控车床上较难实现.表1—1 梯形螺纹各部分名称、代号及计算公式名称代号计算公式P 1.5~5 6～12 14～44 牙项间隙a ca c0.25 0.5 1大径d、D4d=公称直径，D4=d+a c中径d2、D2d2=d—0。
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）
数控变速车削梯形螺纹的方法
像ＳＩＥＭ ＥＮＳ８２０Ｄ／ｃ／Ｓ，ＦＡＮＵＣ一０ｉ 等一些功能较全的数控系统由于有复 合指令的存在使得编程变得比较简 单，但一些国产经济型数控车床却不 具备这样的功能。这时我们可以将用 斜进法粗车过程编成子程序，每调用 一次车刀都在爿轴和ｚ轴上进给一小段 距离，并在首件试切中确定子程序被 主程序调用的次数。粗车完成后，仍 用文中所述方法调试出从高速粗车变 为低速精车后螺纹车刀需轴向移动的
根据高速车削梯形螺纹的条件， 首先计算出螺旋角，以便能正确刃磨 刀具的几何角度。经计算，本例中的 螺旋角度ａ为４．２４０，所以选择左侧 后角为６０～８。，右侧后角为２。是合 适的。为了便于排屑，使刀具不易损 坏，前角取６。～８。，如图６所示。这 样使刀具更加锋利并有利于断屑。因
ＣＡＤ，ｃＡＭ与制造业信息化·２００８年第７期９７
分层切削数据如图５所示。根据 以上梯形螺纹的基本参数，可分为４ 层切削。
２．程序编制
根据前面的计算，我们编制了如 下的程序：
％００１ Ｍ４２
Ｍ０３Ｓ４００Ｔ０３０３ ＧＯＸ５４２５
Ｍ９８Ｐ０００２Ｌ２０
Ｍ９８Ｐ０００３Ｌ２０ Ｍ９８Ｐ０００４Ｌ２０
Ｍ９８Ｐ０００５Ｌ２０
Ｍ９８Ｐ０００６Ｌ２０ Ｍ９８Ｐ０００７Ｌ２０
经过验证，在高速与低速车削的 转数都固定时，车刀需要偏移的位移 是固定的，有了这个数据，以后在车 刀崩刃，或磨损后需换刀时就可以不 用再重复调整步骤，直接在低速精车 时将车螺纹的起点偏移相应位置就可 以了。本文所举加工例子在宝鸡数控 机床厂的ＳＫ５０Ａ数控车床上完成，当车 床主轴转速从５６０ｒ／ｍ １ ｎ变速到２５ｒｉｍ １ ｎ 时梯形螺纹车刀在Ｚ轴上需向左偏移 １．８ｍｍ。
(完整版)数控车床上应用宏程序加工梯形螺纹
欢迎阅读数控车床上应用宏程序加工梯形螺纹梯形螺纹通常比三角螺纹螺距和牙型大，致使梯形螺纹车削时，吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大，这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大。
由于大多数经济型数控车低转速低扭矩原因，梯形螺纹数控车床上不得不采用小吃刀量快进给方式加工，加工中的刀路复杂，采用基本指令数控编程繁琐，而采用宏程序编程可以很好解决这一问题。
一，梯形螺纹加工方法分析
左（右）移刀量的计算
如上图可以得出层切时左（右）赶刀量计算式为
①、当刀头宽度等于牙槽底宽时，左（右）赶刀量=tan15°×（牙深—当前层背吃刀量）；
②、当刀头宽度小于于牙槽底宽时，左（右）赶刀量=tan15°×（牙深—当前层背吃刀量）+（牙槽底宽—刀头宽度）/2
2，“层切法”车削梯形螺纹的刀具选择
，#2
#3。
数控车削加工梯形螺纹的方法研究
（ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｘｉ ｎｎ ａ ｉ ｎ ｇ Ｖ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｘ ｉ ｎｎ ａ ｉ ｎ ｇ， Ｈｕ ｂ ｅ ｉ ４ ３ ７ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
摘
机 电工程 系 ， 湖北
咸宁
４ ３ ７ ０ ０ ０ ）
要： 数控 车床在 当今的零件加 工制 造业应用越 来越 广泛 ， 在数控车床上加工梯形螺纹有较大的技术难度 ， 文章
通过对几种数控车 削梯形螺纹的探讨 ， 希望能为广大技术人 员带来一定的参考和借鉴。 关键词 ： 数控 车床 ； 梯形螺 纹； 编程方法 ； 加工 中图分类号 ： Ｔ Ｇ ５ １ ９ ． １ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ８ ３ ２ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ ０ ７ ４ — ０ ２
ｍ ａ ｊ ｏ ｒ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｉ ｆ ｆ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｕ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ｔ ｒ ａ ｐ ｅ ｚ ｏ ｉ ｄ ａ ｌ ｔ ｈ ｒ ｅ ａ ｄ ｏ ｎ Ｃ Ｎ Ｃ ｌ ａ ｔ ｈ ｅ， ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｅ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ Ｃ Ｎ Ｃ ｔ ｕ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ｔ ｒ ａ ｐ ｅ －
数控机床 Ｇ ９ ２命令实现对螺 距小于等 于 ６ ｍｍ的梯形螺纹 进
行加工。 显然 ， 由于此方法 的切刀 问题 ， 对螺距大于 ６ ａ ｒ ｍ的零
件并不适用。直进法 车削梯形 ， 螺纹具有加工效率高 、 程序简 短、 操作更为方便易行等优 点。
数控车左右交替法加工大螺距梯形螺纹
数控车左右交替法加工大螺距梯形螺纹作者：吴正平来源：《职业·中旬》2012年第05期螺纹加工目前常用的方法是以车削加工为主，但在实际生产中往往会受到条件的限制而无法正常完成加工任务。
例如在KC6132小型数控车床上用成型梯形螺纹车刀加工Tr55×10长60mm的梯形螺纹。
一、梯形螺纹相关部分尺寸计算大径d=55mm中径d2=d-0.5P=55-0.5×10=50mm小径d3=d-2h3=55-2×5.5=44mm牙高h3=0.5p+ac=0.5×10+0.5=5.5mm螺纹长度为60mm二、螺纹加工指令分析KC6132小型数控车床本身车削刚性较差，在车削螺纹时极易出现闷车现象，因此，在选择加工指令时尤为关键。
在目前的FANUC系统数控车床中，常用的螺纹编程指令有G32、G92、G76三种加工方法。
其中：G32是单一螺纹切削指令，G92螺纹切削固定循环采用直进式进刀方式，G76螺纹切削复式循环采用斜进式进刀方式，由于切削方法的不同，编程方法不同，造成切削力和加工误差也不同。
我们从操作使用上来仔细分析一下。
1.G32螺纹切削使用该指令编程要完成一次切削至少需要4个程序段，用这种方法来加工大螺距的螺纹，程序过长，难以编辑，错误多并大大减少控制系统的存储能力。
2.G92螺纹切削固定循环在切削Tr55×10梯形螺纹时，G92的进刀方式是直进式切削图1，三侧刃同时工作，切削面积大，产生的切削力大，而且排削困难，因此在切削时，不但三切削刃容易磨损，而且极易出现闷车扎刀现象。
3.G76螺纹切削复式循环该指令加工螺纹时的进刀方式是斜进式切削图2，由于粗加工时刀具斜进式切削，始终保持二面同时工作从而减少切削力，切削较流畅不易出现闷车现象。
但在精加工的时候，刀具还是和G92一样采用的直进法，这样又回到了三侧刃口同时切削的情况，从而导致闷车扎刀现象。
综合三种加工指令的特点，常规编程下一般不能在KC6132小型数控车床上完成Tr55×10长60mm的梯形螺纹。
梯形螺纹宏程序
#103=-1.876；左边借刀量初始值(tg15*3.5*2或0.938*2)
#104=0.2；每次吃刀深度，初始值
N1 IF [#101 LT 29] GOTO2；加工到小径尺寸循环结束
#102=#102-0.134*#104；计算因改变切深后右边借刀量(tg15/2=0.134)
#103=#103+0.134*#104；计算因改变切深后左边借刀量(tg15/2=0.134)
IF[#101 LT 34] THEN #104=0.15；小于34时每次吃刀深度为0.15
G92 X29 Z-30 F6；
G00 X100 Z100 M09；刀架快速退回，关闭冷却
M05；主轴停
M30；程序结束
4 结论
N20 T0101[梯形螺纹刀]
N30 G00 X70.9 Z8
N40 M98P50001
N50 G00 X100 Z20
图2 分层切削法
3 宏程序分层加工大螺距梯形螺纹
3.1 参数表
宏程序[2,3]中使用的变量和含意如表1如示。
表1 变量及其含意
#101螺纹加工直径
在加工过程中由大径向小径变化
#102
右边借刀量
随着切深的增加而增
#103
左边借刀量
1 梯形螺纹的车削工艺分析
加工梯形螺纹的加工有很多种：直进法、斜进法、左右切削法、车直槽法、分层法等等[1]。由于梯形螺纹较之三角螺纹，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧面表面粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深，走刀快，切削余量大，切削抗力大。再[1]加工许多学校的数控车床刚性较差，这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大，在数控车工技能培训中难于掌握，容易产生“扎刀”和“爆刀”现象，进而对此产生紧张和畏惧的心理。在多年的数车工实习教学中，通过不断的摸索、总结、完善，对于梯形螺纹的车削也有了一定的认知，笔者认为利用宏程序进行分层切削，可以很好地解决出现的问题。
数控车床可换刀、换速加工梯形螺纹的操作技巧
数控车床可换刀、换速加工梯形螺纹的操作技巧文/植才华本文探讨数控车床可换刀、换速加工梯形螺纹的操作技巧。
一、加工方法及刀具选择梯形螺纹一般作传动用，精度高（图1）。
在数控车床上加工梯形螺纹，可沿用普通车床的加工方法加工。
进刀方式有斜进法、直进法和左右借刀法。
粗车选用斜进法，精车选用直进法和左右借刀法来控制精度和两侧的表面粗糙度。
粗车时，为了缩短加工时间，转速可选高些，将过多的余量尽快去除。
精车时，转速可选较低些，尽量控制好精度和降低两侧的表面粗糙度值。
车刀选择：粗车刀选硬质合金刀具，精车刀选高速钢刀具。
设1号刀为基准刀（90°外圆车刀）、2号刀为高速钢切槽刀（刀宽4mm、右刀尖对刀）、3号刀为硬质合金梯形螺纹粗车刀（刀宽1.5mm、右刀尖对刀）、4号刀为高速钢梯形螺纹精车刀（刀宽1.7mm、右刀尖对刀）。
二、加工时选择的指令梯形螺纹与三角螺纹相比，螺距及牙深都比较大，且精度高，两侧表面粗糙度值要求较小。
由于梯形螺纹成型前，余量多，切削力大，对刀具的强度也有影响。
普通车床加工梯形螺纹灵活性较高，而数控车床加工完全是由程序来控制加工。
因此，在车削梯形螺纹时，需根据螺纹指令的特点，灵活运用。
笔者所在学校的数控系统为广州数控GSK980TD系统。
车削螺纹的指令有G32、G92和G76。
G32、G92，进刀方式为直进法，两侧的刀刃同时参加切削，切削力大，排屑困难，适合车削螺距小于2mm的三角螺纹。
G76进刀方式为斜进法，车削时，切削深度为递减式，刀具从尾座方向沿车床主轴方向单侧刃车削，刀具切削力较小，易排屑。
一般适合大螺距螺纹加工。
所以，梯形螺纹粗加工时，选择G76指令编程。
精加工时，选择G92指令编程。
三、装夹方案一是先加工左侧外圆尺寸φ300-0.025、φ380-0.025部分并倒角1×45°（两个）。
用三爪自定心卡盘夹毛坯外圆φ40，伸出长度50mm，校正夹紧。
由于零件外圆部分由直线构成，故采用G71循环指令编程粗车，用G70循环指令编程精车。
数控车床中梯形螺纹(蜗杆)加工方法
数控车床中梯形螺纹(蜗杆)加工方法作者：李俊来源：《文理导航》2011年第20期通常车削梯形螺纹时，采用高速钢材料刀具进行低速车削，一般采用图1四种进刀方法：直进法、左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法。
直进法适用于车削螺距较小(P4mm)的梯形螺纹常采用左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法。
在这四种切削方法中，除直进法外，其他三种车削方法都能不同程度地减轻或避免三刃同时切削，使排屑较顺畅，刀尖受力、受热情况有所改善，从而不易出现振动和扎刀现象，还可提高切削用量，改善螺纹表面质量。
所以，左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法获得了广泛的应用。
在数控车床上车削三角螺纹时一般可选用标准机夹刀具，利用螺纹循环指令完成加工。
但由于梯形螺纹较之三角螺纹，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧面表面粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深，走刀快，切削余量大，切削抗力大，加之有些数控车床刚性较差，如果在切削过程中参数选择不合理就容易产生“扎刀”和“爆刀”现象。
采用斜进法对标准螺纹来说，由于有固定循环指令，较为方便，但对异型螺纹加工就不太方便。
下面介绍利用宏程序采用“分层法”切削加工梯形螺纹，该方法切削状况好，对刀具要求不高，尺寸由程序中相应数值保证，当牙顶宽和螺纹底径达到尺寸要求时，螺纹中径等其他各项尺寸也相应达到尺寸要求，尺寸精度易于控制，螺纹表面质量好，甚至蜗杆和其它异型螺纹的加工也可套用该方法的编程思路。
这里讲的“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出来，而是把牙槽分成若干层，每层深度根据实际机床情况可转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削。
每一层的切削都采用左右交替车削的方法，背吃刀量很小，刀具只需沿左右牙型线切削，梯形螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，因此能加工出较高质量的梯形螺纹。
数控车床车削梯形螺纹的方法
探 索 出 一 套 可 以 在数 控 车床 ￣ ￣ － ｎｒ出合 格 梯 形 螺 纹 的 方 法 。
关 键 词 ： 形 螺 纹 加 工 难 点 ； 右 切 削 ； 用 子 程 序 ； 变量 编 程 梯 左 调 宏
中图 分 类 号 ： Ｈ ２ Ｔ １２ 文 献标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ９ ４ ８ ２ ０ ｝ １ ０ ７ ３ １ ０ —５ ３ （０ ８ ０ —０ ３ —０
Ｔｈ ｅ ｈ ｄ ｏ ｅ Ｍ ｔ ｏ ｆ ＣＮＣ ｔ ｅ Ｔｕ ｎ ｎ ａ ｚ ｉ ａ ｒ ａ Ｌａ ｈ ｒ ｉ ｇ Ｔｒ ｐｅ ｏ ｄ ｌＴｈ ｅ ｄ
．
ＤＵ Ｑｉ Ｘｉ — ｎ，Ｓ Ｎ Ｕ ５ｅ
（ ｅｉ ｅｈｉ ｌ ｃｏｌｆＢ ｏ ｕＳｅ （ ｒｕ ）Ｃ ｒ． ａｔ １０ ０ ｅ Ｍｏｇ ｏ ，Ｃ ｉａ Ｓｎ ｒＴｃｎ ａ Ｓｈ ｏ ｏ ａｔ ｔ ｌ Ｇｏｐ ｏ ，Ｂ ｏ ｕ０４ １ ，Ｎ ｉ ｎｇｌ ｈ ） ｏ ｃ ｏ ｅ ｐ ｏ ｎ
形螺纹 加工 工艺要 求 ， 必须在 程序上想 办法 ， 就 利用
现有 指令来 实现梯 形切 削法 。直 进 法 ， 合 于小 螺距 的三 角形 螺 适 纹 的加工 ， 进 法 适合 大 螺 距 的三 角 螺 纹 的加 工 。 斜 左 右切 削法 可以实 现左 、 ， 右 或左 、 右 的切 削 。可 中、 以实现单 刀 刃或 双 刀刃 切 削 ， 免个 ３个 刀 刃 同 时 避
切削 的弊端 。尤其 是 当加工大导 程 的梯 形螺纹 或蜗 杆 时 ， 、 右 的加 工 方法 效果 更 好 。由于 牙深 较 左 中、 大 ， 工除左 右赶 刀外 ， 加 还要分层 切削… 。 从 ＦＮ Ｕ Ａ Ａ Ｃ系统 的螺 纹 循环 指 令来 看 ， 于 螺 用 纹 切 削 的指 令 有 Ｇ ２ Ｇ ２ Ｇ ６等 。Ｇ ２ 是 单 一 螺 ３，９，７ ３， 纹切削 指令 ， 于直 进 法 。螺纹 切 削 的每 一个 动 作 属 都得 独 立 编 出 。Ｇ ２是 螺 纹循 环 加 工指 令 ， 是 直 ９ 也
浅谈梯形螺纹的编程与加工
浅谈梯形螺纹的编程与加工摘要：梯形螺纹在数控车床上加工除了对操作要求严格以外，还要有一个合理准确的数控加工程序来保证加工过程有序而顺利的完成。
通过对梯形螺纹进行数控车削，采用分层切削的加工的方式有效的避免了梯形螺纹在切削过程中出现的“崩刀”和“扎刀”现象，同时利用宏程序程序简化编程。
关键词：宏程序车削梯形螺纹引言梯形螺纹较之三角螺纹，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧面表面粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大，这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大。
1、梯形螺纹的车削工艺分析在加工梯形螺纹的加工有很多种：直进法、斜进法、左右切削法、车直槽法、分层法等等。
由于梯形螺纹较之三角螺纹，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧面表面粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深，走刀快，切削余量大，切削抗力大。
再加工许多学校的数控车床刚性较差，这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大，在数控车工技能培训中难于掌握，容易产生“扎刀”和“扎刀”现象，进而对此产生紧张和害怕的心理。
在三年的数车工实习学习中，通过不断的学习、理论、总结，对于梯形螺纹的车削也有了一定的认知，自我认为利用宏程序进行分层切削，可以很好地解决出现的问题。
“分层法”车削梯形螺纹实际上是直进法和左右切削法的结合应用。
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，每层深度根据实际情况而定。
转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削，可以降低车削难度。
每一层的切削都采用左右交替车削的方法，背吃刀量很小，刀具只需沿左右牙型线切削，梯形螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，因此能加工出较高质量的梯形螺纹，容易掌握，程序简短，容易操作。
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结应用。
数控车床梯形螺纹的加工方法及改进研究
科学技术创新2020.29梯形螺纹主要应用于传动机构中作为传导螺纹，梯形外螺纹与内螺纹以成对方式呈现，具有牙型深、螺距较大等特征，在采用数控车床进行加工时易产生较大的切削力与振动问题，加剧刀尖磨损程度、易引发扎刀事故，影响到工件的质量与加工生产进度。
基于此，本文拟针对梯形螺纹的常规加工工艺进行改进，并通过程序调试确保工艺具备可行性。
1梯形螺纹结构与加工方法1.1梯形螺纹。
1.1.1基本结构。
选取一对典型梯形螺纹副作为参照，在该梯形螺纹副的左上方、右上方分别设有螺杆和螺套，两类零件的外形、尺寸与螺纹精度将直接决定零件能否正常旋合。
以梯形螺纹Tr36×6为例（各结构的参数如表1所示），其牙型呈等腰梯形、牙型角为30°，相较于其他螺纹在牙根强度、对中性上占据良好性能优势，其公称直径为36mm 、螺距为6mm 。
左旋螺纹需在尺寸规格后加注“LH ”，右旋螺纹则不标出。
为保障梯形螺纹质量达标，应在加工环节确保牙型的准确度，使螺纹中径与基准轴保持同轴，以中径尺寸定心，在车削加工环节注意控制好中径的尺寸公差与两侧表面粗糙度[1]。
表1梯形螺纹的结构及计算公式1.1.2车刀材料。
在车刀材料选取上，主要选用硬质合金刀片进行梯形螺纹的高速车削，考虑到数控车床存在较严格的加工标准，因此选用材质为YT15硬质合金的可转位机夹刀片，保障刀片在硬度、耐磨性与使用寿命等方面具备良好的性能优势。
在车削加工环节，应注重选用标准刀片，在安装刀具时控制主切削刃与工件轴线保持等高且平行，利用样板进行找正与纠偏处理，使刀头角平分线与工件轴线呈垂直关系，并且将车削深度控制在与牙型高度一致的位置，确保中径尺寸达标。
1.2加工方法。
1.2.1直进法和斜进法。
直进法指车刀沿水平方向间歇进给至牙深部位，考虑到在车削梯形螺纹需利用车刀三刃同时切削，由此将产生较大的切削力、加剧刀具的磨损情况，并且无法保障及时排屑，易出现扎刀问题。
梯形螺纹基本知识
梯形螺纹基本知识1）梯形螺纹车刀角度，如图4.1所示。
2）梯形螺纹切削方法:在数控车床上加工螺纹的方法有直进法、斜进法、左右进刀法。
如图4.2所示。
图4.1车刀角度（a）直进法（b）左右切削法（c）斜进法图4.2 梯形螺纹车削b）梯形螺纹刀的安装车刀主切削刃必须与工件轴线等高或略高。
刀尖的角平分线应垂直于工件轴线，应用角度样板找正装夹，以免产生螺纹半角误差。
螺纹刀杆伸出不能太长，以免产生震动。
c）梯形螺纹参数计算公式1）表4.1外梯形螺纹表4.1 梯形螺纹的计算式及其参数值2）三针测量表4.2测量时，把三根量针放置在螺纹两侧相对应的螺旋槽内，用千分尺量出两边量针顶点之间的距离M。
根据M值可以计算出螺纹中径的实际尺寸。
三针测量时，M值和中径的计算公式见表4.2。
表4.2 三针测量表测量时要注意：一是三针测量用的量针直径(dD)不能太大，如果太大，则量针横截面与螺纹牙侧不相切，无法量得中径的实际尺寸；二是量针也不能太小，如果太小，则量针陷入牙槽中，其顶点低于螺纹牙顶而无法测量。
d）注意事项1）车梯形螺纹时进给倍率和主轴倍率无效（固定100%）。
2）不要使用恒线速切削，用G97指令。
3）加工中的进给次数和被吃刀量应合理分配。
4）加工中要保证三针测量尺寸，利用Z向修改摩耗法切削。
5）必须设置导入量和导出量。
6）因车刀挤压会使螺纹大径尺寸膨长，因此车螺纹前的外圆直径应比大径小0.1mm～0.2.mm。
e）相关指令运用G94端面切削循环格式：G94 X（U） Z（W） R F ；图4.3为切削带有锥度的端面循环。
刀尖从起始点A开始按1、2、3、4顺序循环，2（F）、3（F）表示F代码指令的工进速度，1（R）、4（R）的虚线表示刀具快速移动。
R为锥面的长度当去掉格式中的R时，即为切削不带锥度的端面循环。
图4.3车带有锥度的端面循环4.1.3 实训内容数控车削加工大螺距梯形螺纹加工，完成该零件图4.4的加工实训，实体图4.5。
浅谈用宏程序车削大螺距梯形螺纹
浅谈用宏程序车削大螺距梯形螺纹作者：陈廷堡王新国来源：《中国科技纵横》2015年第13期【摘要】数控车床除了能方便的加工普通车床所能加工的所有型面外，还能很方便的加工各种圆弧、螺纹、非圆曲线等，尤其是普通车床上难加工的一些形状特殊复杂的表面，极大地扩展了车工的加工范围。
利用宏程序指令数控车削大螺距梯形螺纹能很好地控制零件的尺寸精度、形位精度、表面质量等要求，提高了加工效率和产品的同一性，是解决出现加工质量不稳定的有效方法之一。
【关键词】宏程序数控车削大螺距梯形螺纹刀1前言现代科学技术的迅猛发展，对机械产品提出了高精度、高复杂性、高效率的要求，大螺距梯形螺纹的加工，一直是一个比较难的机械加工问题。
但随着数控机床的不断发展，利用数控车床加工大螺距的梯形螺纹已经变得很容易。
2 影响零件加工精度的因素2.1加工工件的分析和刀具材料的选用如图1所示梯形螺纹杆，加工材料为：40Gr钢，调制处理、布氏硬度HBS241～286，中等批量加工，为保证加工效率，粗车螺纹刀的材料用YG6X，精车螺纹刀的材料选用YT15。
为了保证质量和提高加工效率，选用数控车床加工。
2.2梯形螺纹在加工中产生误差的现象加工开始，编程指令选用G76复合循环切削指令加工梯形螺纹，前部分的加工螺纹质量能保证，但到中后期开始梯形螺纹的质量出现偏差。
分析超差的现象和原因为：（1）G76指令刀具的进刀方式如图2所示，是沿单边逐渐进刀，车刀单边刀刃参与车削加工。
在梯形螺纹双边刀刃中，为解决切削过程中切削力过大导致振动甚至车刀折断的现象，采用了单边刀具进刀，这极大地改善了刀具的受力状况。
但是，刀具单边刀刃受力较大，刀具两个刀刃受力不均匀，车刀在加工中的受力方式形成悬臂扭曲梁的形态，刀尖产生扭曲倾斜，造成螺纹半角误差。
而且长期以往，不仅车刀单边磨损较大，也容易引起切削力增大，顶弯工件，产生啃刀的现象。
（2）螺纹表面粗糙。
车刀刃口单边受力，磨削不均匀，导致切削参数和工件材料不匹配，系统刚性不足导致切削过程产生振动等。
Fanuc系统数控机床车梯形螺纹两种车削技巧
Fanuc系统数控机床车梯形螺纹两种车削技巧一、调用子程序加工方法在Fanuc系统数控机床车削较大螺距梯形螺纹时，往往采用左右车削的方法，每次车削都要编写程序，编程工作冗长麻烦，并且操作者出现差错率较高，笔者通过调用子程序和编写宏程序的方法，来实现简便编程的梯形螺纹车削操作。
如下图所示，已知梯形螺纹Tr25，螺距6mm，长54mm，牙高h=3.5mm，d1=18mm，牙顶宽1.93mm，所用刀具为30°高强度高速钢梯形螺纹车刀。
O1000T0303 3号刀为梯形螺纹刀具M03 S100G00 X30.0 Z10.0 起点M98 P1001 调用子程序车削螺纹的第一层深度G00 X30.0 Z10.05 向右赶刀M98 P1001 调用子程序车削螺纹的第一层深度G00 X30.0 Z9.95 左赶刀车削螺纹第一层深度M98 P1001G00 X30.0 Z10.0 回到起点M98 P1002 调用子程序车削螺纹的第二层深度G00 X30.0 Z10.05 向右赶刀M98 P1002G00 X30.0 Z9.95 左赶刀车削螺纹第二层深度G00 X30.0 Z10.0 回到起点M98 P1003 调用子程序车到螺纹底径18mmG00 X30.0 Z10.05 向右赶刀M98 P1003G00 X30.0 Z9.95 向左赶刀M98 P1003G00 X100.0 Z100.0M30O1001 切削螺纹到21mm G00 X30.0#1=24.8N10 G92 X[#1] Z-54.0 F6.0#1=#1-0.1IF[#1GT21] GOTO 10G00 X30.0 Z10.0M99O1002 切削螺纹到19mm #1=20.8N10 G92 X[#1] Z-54.0 F6.0#1=#1-0.1IF[#1GT19] GOTO 10G00 X30.0 Z10.0M99O1003 切削螺纹到18mm#1=18.9N10 G92 X[#1] Z-54.0 F6.0#1=#1-0.05IF[#1GT18] GOTO 10G00 X30.0 Z10.0M99二、宏程序加工方法O1000T0303M03 S100G00 X30.0 Z10.0 螺纹起点#1=0N10 G92 X[25-2 *#1] Z-54.0 F6.0 #1=#1+0.05G00 X30.0 Z10.05G92 X[25-2 *#1] Z-54.0 F6.0G00 X30.0 Z9.95G92 X[25-2 *#1] Z-54.0 F6.0IF#1LE3.5 GOTO10G00 X100.0 Z100.0M05M30通过以上加工方法车削梯形螺纹，可以大大缩短编程时间，减少差错率，这种方法具有很大的实用价值。
梯形螺纹的数控高速加工
刀刃同时参加切削， 则切削力 、 切削热增加 ， 刀尖磨损严重 ， 振动 大， 还容易导致加工排屑困难 ， 牙侧拉出毛刺， 当进刀量过大时，
可 能产 生 “ 刀 ” “ 刀 ” 象。所 以车削 时 ， 避 免车 刀 三面 同 扎 和 爆 现 应
４ 程 序编 制— — 车削 Ｔ ３ Ｘ ｒ ６ ６长度 ４ ０的梯 形螺 纹
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（ 沿导轨方 向）
进给即可 ， 避免了三刃同时切削 。Ｆ Ｎ ｃ ０ 数控车床上可通 Ａ ｕ 一ｉ
过 Ｇ ２或 Ｇ ２ ９ ３ 指令利用参数编程加工来实现。 车阶梯槽法 ： 图 ｃ 如 选用刀头宽度稍小于牙槽底 宽的矩形 螺纹车刀 ，采用横 向直进法粗车螺纹 （ 可使用 Ｇ９ ２或 Ｇ ２ ３ 指 令）注意不是直接切至小径尺寸 ， ， 而是分成若干刀切削成阶梯 槽， 最后换用精车刀修 整至所规定的尺寸 。这样切削排屑较顺
【 摘 要 】 从工 件装夹 及刀 具的选用、 加工方法 车削 的确定、 程序编制等几方面就梯 形螺纹的数 控高 速加工关 键技术进行
研 讨 。 决梯 形 螺 纹 的数 控 车 削 问题 。 解
【 关键 词 】 梯形螺纹； 数控加工； 键 关 技术 【 中图分类号 】Ｔ ６ Ｇ２ 【 文献标识码 】 Ａ
数控加工离不开程序。 数控加工程序是数控机床工作 的指 令性文件 ， 直接决定着加工 的成与否。Ｆ Ｎ ｃ Ｏ 数控系统 中 Ａ ｕ —ｉ
针对不 同螺距采用斜进法或分层法加工梯形螺 纹的方法 已逐 步得到普及 。
４１ 斜 进 法 加 工 程序 ．
００ Ｏ１ ０ Ｇ９ Ｍ３ ４ ０ ９ Ｓ ０ Ｔ ０ｌ ０１ ＧＯ ０ Ｚ１ ０ Ｘｌ ０ ０
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巧用宏程序加工大螺距梯形螺纹
【摘要】为在数控车床上加工大螺距梯形螺纹，对梯形螺纹的加工工艺和FANUC 0i系统宏指令的应用进行了研究，探索出一套利用宏指令在数控车床上加工合格梯形螺纹的方法，并结合实际生产验证了其可行性，拓展了宏指令的应用范围。
【关键词】梯形螺纹；加工方法；宏指令；数控编程
1引言
近年来数控大赛受到各方面的重视，其大赛的内容也在逐步丰富，加工梯形螺纹课题是普通车床的生产实习过程中最基本的实习课题，现也成为数控大赛中的一项重要内容。
但在数控车床实习过程中，常常由于加工工艺方面的原因，却很少进行梯形螺纹的加工练习，再加上受学校设备的影响，所加工出的梯形螺纹质量较差。
如何在数控车床上高效、高质量地加工出合格梯形螺纹成为许多指导教师急待解决的难题。
其实，只要工艺分析合理，使用的加工指令得当，完全可以在数控车床上加工出合格的梯形螺纹。
下面以如图1所示梯形螺纹，阐述其加工方法。
图1 梯形螺纹
2梯形螺纹的车削工艺分析
加工梯形螺纹的加工有很多种：直进法、斜进法、左右切削法、车直槽法、分层法等等[1]。
由于梯形螺纹较之三角螺纹，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧面表面
粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深，走刀快，切削余量大，切削抗力大。
再[1]加工许多学校的数控车床刚性较差，这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大，在数控车工技能培训中难于掌握，容易产生“扎刀”和“爆刀”现象，进而对此产生紧张和畏惧的心理。
在多年的数车工实习教学中，通过不断的摸索、总结、完善，对于梯形螺纹的车削也有了一定的认知，我认为利用宏程序进行分层切削，可以很好地解决出现的问题。
“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，每层深度根据实际情况而定。
转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削，可以降低车削难度。
每一层的切削都采用左右交替车削的方法，背吃刀量很小，刀具只需沿左右牙型线切削，梯形螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削（如图2），从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，因此能加工出较高质量的梯形螺纹，且容易掌握，程序简短，容易操作。
图2 分层切削法
3宏程序分层加工大螺距梯形螺纹
3.2 程序
以Fanuc 0i mateTC系统为例，图1所示梯形螺纹的加工程序如下：
O0001；
T0101 M03 S300；换梯形螺纹刀，主轴转速300r/min
G00 X38 Z5；快速走到起刀点
#101=36；螺纹公称直径
#102=0；右边借刀量初始值
#103=-1.876；左边借刀量初始值(tg15*3.5*2或0.938*2)
#104=0.2；每次吃刀深度，初始值
N1 IF [#101 LT 29] GOTO2；加工到小径尺寸循环结束
G0 Z[5+#102] ；快速走到右边加工起刀点
G92 X[#101] Z-30 F6；右边加工一刀
G0 Z[5+#103] ；快速走到左边加工起刀点
G92 X[#101] Z-30 F6；左边加工一刀
#101=#101-#104；改变螺纹加工直径
#102=#102-0.134*#104；计算因改变切深后右边借刀量(tg15/2=0.134) #103=#103+0.134*#104；计算因改变切深后左边借刀量(tg15/2=0.134) IF[#101 LT 34] THEN #104=0.15；小于34时每次吃刀深度为0.15 IF[#101 LT 32] THEN #104=0.1；小于32时每次吃刀深度为0.10
IF[#101 LT 30] THEN #104=0.05；小于30时每次吃刀深度为0.05 GOTO 1；
N2 G92 X29 Z-30 F6；在底径处精加工两刀
G92 X29 Z-30 F6；
G00 X100 Z100 M09；刀架快速退回，关闭冷却
M05；主轴停
4结论
在实践教学和大赛中，运用宏程序分层加工梯形螺纹，这种易懂、易掌握的车削梯形螺纹方法，得到了充分地肯定和好评。
教师能够较形象、较直观地把车削方法讲解和传授给学生，学生普遍也能够较快、较容易地理解和掌握这种车削方法，大大降低了梯形螺纹车削这一课题的教学难度和强度，在数控技能大赛中累创佳绩。
我们只有掌握和熟练了各种车削方法，熟练运用数控指令，一定能在车削过程中灵活运用，高效率、高精度、高品质地完成梯形螺纹车削。
参考文献
[1]王公安.车工工艺学[M].第一版.北京:中国劳动保障出版社,2005.
[2]北京法那科机电有限公司. Fanuc 0i mate TC 操作说明书,2007.
[3]汪荣青,邱建忠.数控编程与操作(第一版)[M].北京:化学工业出版社,2009.。