西门子801数控车床子程序加工梯形螺纹的探索

摘 要 ：本着解决问题，化解难题的思想。在程序中巧妙地结合了普通车床车削梯形螺纹时应用的各种工艺技巧，采用分层切削、左右切削、螺纹粗、精加工分段等方法，为数控车床车削大螺距梯形螺纹提供了又一个方便实用的加工方法。

关键词：梯形螺纹；数控车削；子程序；大螺距；西门子801

前言

梯形螺纹是机械行业中应用十分广泛，主要是用在一些机构的传动，用于传递准确的运动和动力，如车床中的走刀丝杆，镗床中的升降丝杆，虎钳上的夹紧丝杆以及其他机床上的传动丝杆，几乎都是用梯形螺纹，而且其精度直接影响传动精度，所以生产中对梯形螺纹的加工精度及螺纹槽两个侧面的粗糙度要求比较高。随着梯形螺纹公称直径及螺距的增大，需切削的余量会大大增加，如果在普通机床上进行加工，其加工难度和时间必然会增加，而且费时费力，成本高，随着数控机床的广泛应用与数控系统功能的完善，使得梯形螺纹的数控加工成为了可能，基于以上可能，笔者在SIMENS801数控车床上进行加工梯形螺纹，并且总结了一定的经验。

相比普通车床车削梯形螺纹，数控加工梯形螺纹存在着以下几个难点：1、加工的工艺有难度；2、编程复杂、计算繁琐；3、精加工时工件质量难以保证。针对以上几个难点，我们采取了以下一些措施：1、将梯形螺纹的粗、精加工分开，粗加工时采取分层左右车削的方法进行加工。2、调用子程序加工螺距大直径大的梯形螺纹的梯形螺纹时，能够一定程度简化程序。

1梯形螺纹尺寸计算

米制梯形螺纹的牙型角为30°，其代号用字母“Tr”及公称直径×螺距表示，左旋时需要加注“LH”，如Tr16×2，Tr40×6L

2 梯形螺纹刀具的刃磨

鉴于车削梯形螺纹时，切削余量和切削抗力都比较大，为尽量降低车削热和车削阻力，避免切削过程中刀具刃口损伤，因此采用低速车削方式。车削效果比较理想的梯形螺纹车刀是使用弹性刀柄的螺纹车刀，可以避免扎刀。由于价格相对较高，因此高速钢梯形螺纹车刀的使用更加广泛，但是其刃磨要求相对较高可选用高速钢螺纹车刀。

2.1刃磨要求

为了方便左右切削并留有精加工余量，刃磨时，两侧切削刃之间的夹角应略小于30 ?，取29 ?左右。刀尖宽度必须小于提醒螺纹的牙槽底宽。为了高效去除大部分切削余量，粗车刀磨成圆弧型，以增加刀头强度，并将刀头部分的应力分散。为了使车刀两条侧切削刃锋利且受力，受热均衡，将前刀面磨成左高右低、前翘的形状。具体的角度参数如下：

使纵向前角：

左侧刃后角：

右侧刃后角：

梯形螺纹多应用于传动部件，因此其精度要求十分高，所以我们必须熟悉其测量方法。梯形螺纹的测量主要中经的测量。

中径的测量，最常用的是三针测量法，测量时将三根等直径的钢针放在相应的螺旋槽中（如图所示），用千分尺测量出两边量针顶点之间的距离M。然后根据中径和M值的关系公式，求出中径。最佳的量针直径 。并使所测中径控制在公差范围内。中径与M值及量针直径 的计算公式如下：

3. 调用子程序加工梯形螺纹

子程序调用指令其格式为：TX02 P ；TX02表示子程序号（注：前两位必须为字母），P后四位表示调用次数（1―9999），调用一次时可不写（注；P与程序之间有空格）。

从子程序结束用M02。

在编辑子程序时一定要用G91相对坐标指令（西门子系统不认U、W），返回主程序时要加G90绝对坐标指令

3.1根据表一计算出螺纹各个参数：

从上程序可见，使用调用子程序的编程方法大大减小了程序的段数以及输入程序的时间，但是每一层都需要计算赶刀的次数，所以使用调用子程序的编程方法可以大大提高编程与加工效率。

作者简介：张祥，男，1986年出生，本科学历，四川科技职业学院机电工程系教师，数控加工方向。