数控车床上加工蜗杆的通用宏程序广数980TD

1、数控车床上加工蜗杆的通用宏程序摘 要 很多中小型企业会遇到要在数控车床上加工大螺距梯形螺纹和蜗杆，由于这些企业条件限制，往往不能编制好加工 程序，本文以实例探讨了数控车床中加工蜗杆和梯形螺纹通用宏 程序的设计和编程，让中小企业也能轻松地应用宏程序加工蜗杆 和梯形螺纹。关键词 宏程序 梯形螺纹 蜗杆一、前言 今年本人应某中小型企业邀请，去帮他们处理数控车床加工中遇到 的一些问题。经交流得知，他们要加工一批蜗杆，并从宜昌纺织机械厂 请了位师傅编了个很长的程序，但加工时还是很快损坏了刀具。我查阅 了相关说明书，并无这方面内容，上网搜索，也没有找到免费的可以直 接使用的相关文章，因此本人参考部分资料，

2、给他们编制了一个通用的 加工蜗杆和梯形螺纹的程序，告诉他们使用方法后，遇到蜗杆和梯形螺 纹就可以直接套用该程序，这样即使对宏程序不太熟悉的工人也可以加 工蜗杆和梯形螺纹了。二、加工螺纹的一般方法 在数控车床加工螺纹一般有四种方法：直进法、斜进法、左右切削 法和切槽刀粗切槽法四种。1、直进法：如图 1 所示，螺纹刀间歇性进给到牙深处，采用此种 方法加工梯形螺纹时， 螺纹车刀的三面都参与切削， 导致加工排屑困难， 切削力和切削热增加，刀尖磨损严重，进刀量过大时，还可能产生扎刀 现象。很显然，加工大螺距梯形螺纹和蜗杆是不可取的。2、斜进法：如图 2 所示，螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给到 牙深处，

3、采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀始终只有一侧刀刃参 加切削，从而排屑比较顺利，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。3、左右切削法：如图 3所示，螺纹车刀沿牙型角方向交错间隙进给至牙深，该方法同于斜进法，在数控车床上采用宏程序编程来实现。3、切槽刀粗切槽法：如图 4所示，该方法先用切槽刀粗切槽，再 用梯形螺纹车刀加工螺纹两侧面，这种方法在数控车中较难实现。图1图2图3图4三、蜗杆和大螺距梯形螺纹特点和加工方法车削加工蜗杆和大导程螺纹，无论用斜进法还是左右切削法，切削抗 力非常大，以前只能用高速钢车刀低速车削加工，生产效率非常低。为了 用硬质合金刀具也能加工，就得设法降低

4、刀刃的切削深度，因此我采用了“分 层切削”的方法来加工。把螺纹或蜗杆的牙槽分成若干层，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。由于左切削时槽深 不变，刀具只需做向左的方向（沿导轨方向）进给，这样就把左右切削法 和斜进法有机地结合了起来，由于只有一个切削刃进行切削，还可以有效 地控制切除余量，这样可以很好地保证表面质量和刀具的使用寿命。如图 五所示。四、加工蜗杆和梯形螺纹的宏程序1、刀具的选择：由于中小企业多买经济型数控车床，常见国产机是广 州数控和华中数控，因此本文以广数 980TD 为例来编程加工。车刀选用硬 质合金车刀，刀头宽度略小于梯形螺纹的槽底宽

5、度。2、加工的宏程序：如加工Tr40 xi0-7e的梯形螺纹，其程序如下：O001 （程序名）T0101 M03 S350; （选取螺纹车刀，设定主轴转速每分钟 350 转）G99 G21 G97M08;（ 每转进给，开切削液 ）G65 H01 P#101 Q10;（ 螺距 10mm）G65 H01 P#102 Q5.25;（ 牙高 5.25mm）G65 H01 P#103 Q0;（ 初始化每次 Z 向偏移量 ）G65 H01 P#104 Q0.2;（ 每次 X 向进给量 ）G65 H01 P#105 Q15;（ 每次 Z 向起点 ）G65 H01 P#106 Q-30;（ 梯形螺纹长度 30

6、mm）G65 H01 P#107 Q40;（ 螺纹公称直径 ）G65 H01 P#130 Q3.5;（ 螺纹刀头宽度 3.5mm）G65 H01 P#131 Q3.928;（ 螺纹槽底宽 3.928mm）G65 H03 P#132 Q#131 R#130;（ 螺纹槽底宽减去刀头宽 ）G65 H02 P#108 Q#107 R3;（ 偏离公称直径 3mm, 如果是加工内螺纹则改为 H03）G00 X#108;（X 向起刀点 ）N100 G65 H03 P#120 Q#105 R#103;（ 计算 Z 向起点 ）G00 Z#120;（Z 向起刀点 ）G65 H03 P#109 Q#107 R#10

7、4;（X 向的进给深度 ）G92 X#109 Z#106 F#101;（ 梯形螺纹加工 ）G65 H03 P#103 Q#103 R0.2;（Z 向偏移量每次减 0.2mm）G65 H03 P#110 Q#102 R#104;G65 H33 P#111 Q2 R15; （正切值计算，如果是蜗杆则 R20）G65 H04 P#121 Q#111 R#110;G65 H02 P#133 Q#112 R#132;（ 每层 Z 向移动量 ）G65 H86 P100 Q-#103 R#133;（ 若每层没切完，则返回 N100, 注意负号）G65 H02 P#104 Q#104 R0.2;G65 H04

8、 P#114 Q#102 R2;G65 H03 P#116 Q#107 R#114;（ 每层 X 向移动量 ） G65 H01 P#103 Q0;（ 每层切完 Z 向返回初始值 ）G92 X#109 Z#106 F#101;（ 精加工右侧面第一刀 ） G92 X#109 Z#106 F#101;（ 精加工右侧面第二刀 ）G92 X#109 Z#106 F#101;（ 精加工右侧面第三刀 ）G65 H03 P#134 Q#105 R#132;（ 精加工左侧面起刀点计算 ）G00 Z#134; （精加工左侧面 Z 向起刀点）G92 X#109 Z#106 F#101;G00 Z#134;G92 X#109 Z#106 F#101;G00 Z#134;G92 X#109 Z#106 F#101;精加工左侧面第一刀）精加工左侧面第二刀）精加工左侧面第三刀）G00 X100 Z100 M09; （远离工件，关切削液）M05; （主轴停）M30 ；（程序结束）五、使用方法把上述程序输入到机床中保存下来，如果在加工中遇到梯形螺纹或蜗 杆，就把些主要参数在该程序中进行些修改，参数主要是大径、螺距、牙 深、槽宽，以