如何应用宏程序车削变螺距螺纹

在机械制造业中，用数控车床车削螺纹是常见的加工方法之一。螺纹根据其螺距不同可分为等螺距螺纹与变螺距螺纹两类：等螺距螺纹的加工比较简单；变螺距螺纹因螺距值不是固定的，而是沿轴线方向逐渐变化的，因此它的加工比较复杂。本文通过具体实例程序，来讲解如何利用宏程序车削牙变槽不变与槽变牙不变两种不同的结构形式变螺距螺纹。

一、FANUC 0imate-TC系统变螺距螺纹加工指令

1. 指令格式

G34 X_____ Z_____ F_____ K____ *

2. 说明

（1）X、Z为绝对值编程时，有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标。（2）指令中用F为所加工变螺距螺纹的初始螺距。（3）K值为主轴每转过一圈时，螺距的增量或减量。（4）如图1牙变槽不变螺纹图例所示，工件上第一牙距为4，并且K=1，则起刀点到工件端面距离应为3；并且螺纹自起刀点开始，螺距是连续均匀增减的，所以起刀点螺距F应为2.5，到工件端面螺距F为3.5，二者之和除以2，正好为自起刀点开始的第一段螺距3。

二、牙变槽不变

螺纹在车削过程中，由于切削深度不断加大，刀具与牙侧的接触面越来越大，切削力也越来越大，很容易引起刀具或工件的损坏。因此，在螺纹加工时一定要采用分层车削法，并且每一层的切削深度不断减少，从而降低切削力，顺利完成螺纹加工。牙变槽不变的变螺距螺纹车削程序就是采用这种原理编写。

O 0321 *

G21 G40 G97 G99 T0100 *

T0101 *（螺纹刀）

S300 M03 *

G00 X28 Z3 * 螺纹自起刀点第一段螺距F=2.5+0.5=3,所以切削起点距端面3mm

#1= 0.5 * 第一刀切深

#2= 2.6 * 牙型高度（半径值）

N1 #2=#2-#1 * 每次切深后的剩余牙高

IF [#2 LE 0.05 ] GOTO2 * 如果剩余牙高≦0.05,则转移到N2程序段

G00 X[26.8+2*#2] * 26.8为螺纹底径

G34 Z-43 F2.5 K1 *

G00 X36 *

Z3 *

#1=0.8*#1 * 每次切深为上次的0.8 倍

IF [#1 GE 0.05 ] GOTO1 * 如果切深≧0.05,则转移到N1程序段。

#1=0.05 * 否则,切深固定在0.05

GOTO1 * 转移到N1程序段

N2 G00 X26.8 *

G34 Z-43 F2.5 K1 *

G00 X36 *

Z3 *

X200 Z200 *

T0100 *

M30 *

三、槽变牙不变

如图2槽变牙不变螺纹图例所示，槽变牙不变螺纹加工比牙变槽不变螺纹加工更加复杂；在车削该螺纹的过程中只有使刀具宽度均匀变大或变小才能完成加工，但是刀具在加工过程中是不可能改变宽度的。实际加工中是通过同时改变螺距F与相应起刀点的位置来完成赶刀的，经过多次循环反复，逐渐完成的。

O 0322 *

G21 G40 G97 G99 T0100 *

T0101 *（螺纹刀）

S300 M03 *

G00 X28 Z5 * 螺纹起刀点第一个螺距F=4.5+0.5=5,所以切削起点距端面5mm

#1= 0.5 * 第一刀切深

#2= 2.6 * 牙型高度（半径值）

N1 #2=#2-#1 * 每次切深后的剩余牙高

IF [#2 LE 0.05 ] GOTO2 * 如果剩余牙高≦0.05,则转移到N2程序段

G00 X[26.8+2*#2] * 26.8为螺纹底径

G34 Z-43 F4.5 K1 *

G00 X36 *

Z5 *

#1=0.8*#1 * 每次切深为上次的0.8倍

IF [#1 GE 0.05 ] GOTO1 * 如果切深≧0.05,则转移到N1程序段

#1=0.05 * 否则,切深固定在0.05

GOTO1 *

N2 G00 X26.8 *

G34 Z-43 F4.5 K1 *

G00 X36 *

Z5 *

#3=0.02 * 每次赶刀量

N3 G00 Z[5-#3] * 螺纹起刀点向左移动#3

X26.8 *

G34 Z-43 F[4.5-#3] K1 *螺纹自起刀点开始，每转过一圈，则刀具向右移动#3

G00 X36 *

Z5 *

#3=#3+0.02 *

IF[#3 LE 1]GOTO3 *

X200 Z200 *

T0100 *

M30 *

以上所编写的变螺距螺纹加工用宏程序，通过在数控车床上车削验证，结果证明完全正确，加工出的产品质量符合图纸要求，并且效率较高。

（昆山第一中等专业学校）