宏程序在双线蜗杆加工中的运用

宏程序在双线蜗杆加工中的运用

摘要：蜗杆是机械传动中常用的零件，它具有牙槽窄而深，螺旋升角通常较大、精度要求较高、工件的长度和直径的比值较大等特点，从而就存在切削力大，刀具磨损严重，对操作技术人员要求较高，而且加工质量难以保证等一系列问题。近年来随着数控技术的发展，利用宏程序和数控机床的有机结合，在数控机床上加工蜗杆的可行性已经得到认可。

关键词：宏程序双线蜗杆华中世纪星hnc—21t系统数控车床分层切削法

简单的讲，用变量的方式进行数控编程的方法就叫做数控宏程序编程。

宏程序编程是手工编程的高级形式，自然也是数控编程的难点，而双线蜗杆也是数控车工加工的难点，然而将这两个难点掌握好后就能够在数控车床上加工出各种模数的单线、双线甚至多线蜗杆，并且十分的方便快捷。

由于蜗杆的齿深较深，本文采用分层切削的方法进行加工，把牙槽分为若干层，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先直进后向左的车削方法。由于向左切削时深度不变，刀具只需做向左的纵向进给，这样就把左右切削法和斜进法有机的结合起来了。由于只有一个切削刃参与切削，还可以有效的控制切削余量，这样就可以很好地保证表面质量和刀具的使用寿命。

分层切削法的加工示意图如图1所示，数学处理如图2所示：

由于本文介绍的是用宏变量编程，所以在编程过程中有几个变量需要我们首先处理。具体数学处理分析如下：

以蜗杆车刀右刀尖作为运算基准，第一个变量，牙槽直径方向大小x会以一个等差数列递减，如果用#1表示x轴方向的变化量则表达式为#1=#1-ab。第二个变量，牙槽直径方向尺寸一旦发生变化，那车刀右刀尖每层切深的z向起点值一定会跟着发生变化，如果用#2表示每层切深车刀右刀尖z向起点变化量则表达式为#2=-[大径-#1]/2* tan20*pi/180-z向精加工余量。第三个变化量，每层切深z向最后一刀的终点值也是变化不一的，如果用#3表示每层切深z 向终点值则表达式为#3=-gc+刀宽-[[大径-#1]/2* tan20*pi/180]+ z向精加工余量。

表1为宏程序变量及含义

序号参数内容及说明

1 #1 x轴牙槽直径大小的变化量

2 #2 每层切深车刀右刀尖z向起点的变化量

3 #3 每层切深z向最后一刀的终点值

4 #4 蜗杆导程为18.84mm

5 #5 蜗杆车刀刀头宽度为1.5mm

6 #6 齿根圆宽度与蜗杆车刀刀头宽度之差为0.59mm

7 #50 #1对应的全局变量

%0011主程序名

m03t0101s200

#1=50

while#1ge40

#50=#1

#1=#1-0.25

m98p0022

endw

g0x40z18.84

#1=40

while#1ge36.8

#50=#1

#1=#1-0.1

m98p0022

endw

g0x120z100

t0202

g0x40z18.84

g82x36.8z-45f18.84 g0x40z9.42

g82x36.8z-45f18.84 g0x40z18.84-0.59 g82x36.8z-45f18.84

g82x36.8z-45f18.84

g0x100z100

m09

m05m02

%0022

#1=#50

#2=-[50-#1]/2*tan20*pi/180-0.05 #3=-6.9+1.5+[-#2]+0.05

while[#2]-[#3]gt0.5

g0z[#2]+18.84

g82x[#1]z-45f18.84

g0z[#2]+9.42

g82x[#1]z-45f18.84

#2=#2-0.5

endw

g0z[#3]+18.84

g82x[#1]z-45f18.84

g0z[#3]+9.42

g82x[#1]z-45f18.84

m99

结束语

在实际生产中，通过宏程序中参数的变化，运用宏程序分层加工蜗杆的方法，就可以拓展到大螺距的普通螺纹加工、梯形螺纹和其它特殊螺纹的加工，从而就可以方便加工出高精度的螺纹。同时，解决了在普通车床上加工蜗杆时对工人操作技能和操作技巧的高要求，并且还解决了在数控车床上不能车削大螺距螺纹的问题，在此充分显示出了数控车床精度高、定位准、分头方便等特点。所以只要在工艺设计中将加工工艺融入到数控加工程序中，就可以实现蜗杆在数控车床上的批量生产，从而在根本上提高产品的加工质量，从而极大地提高生产率。

参考文献：

[1]张均.宏程序加工蜗杆的应用与研究.2008

[2]王延彬.蜗杆在数控车床上的加工及分析.2008

[3]唐大鹏.车工工艺学.2006

[4]黄志辉.数控加工编程与操作.2009

[5]世纪星车床数控系统hnc-21/22t 编程说明书.2001

[6]陈朝阳.数控车工快速提高.2010