基于宏程序的多头锯齿形螺纹加工程序应用
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６ ４ ｍｍ． 牙型高度为 ２ ． ８ ｍ ｍ
用成形滚压模具使工件产生塑性变形 以获得螺纹的加工方法 螺 纹滚压一般在滚丝机 搓丝机或在附装 自动开合 螺纹滚压 头的 自动车 床上进行 ，适用于大批 量生产标准 紧固件和其它螺 纹联 接件 的外螺 纹 滚压螺纹的外径一般不超过 ２ ５ 毫米 ， 长度不大 于 １ ０ ０ 毫米 ． 螺纹 精度 可达 ２ 级（ Ｇ Ｂ １ ９ ７ — ６ ３ ） ． 所 有坯件 的直径大致 与被加 工螺纹 的中 径相等 。滚压一般不能加工内螺纹 ． 但对材质较软 的工件可用 无槽挤 压丝 锥冷挤 内螺纹 （ 最大直径可 达 ３ Ｏ毫米左右 ） 。 工作原理与攻 丝类 似 。冷挤 内螺纹时所需扭距约 比攻丝大 ｌ倍 ． 加工精度和表 面质 量比 攻丝略高 。 ２ ＿ ３ 走刀路线设计 走刀 路线是数控加 工过程 中刀具 相对于被加工 件的运动轨 迹和 方 向。走刀路线的确定非常重要 ． 因为它与零件的加工精度 和表面质 量密 切相关 。 确 定走 刀路线 的一般原则是 ： （ １ 保证零件的加工精度和 表 面粗糙度 。（ ２ ） 方便数值计算 ， 减少编程工作量 。（ ３ ） 缩短走刀路线 ． 减少进退刀时间和其他辅助时间 。（ ４ ） 尽量减少程序段数
【 摘 要】 普通的 多头锯齿形螺 纹加 工程序 较为冗杂 ， 因其 牙型特殊 ， 编制时工作量 大， 牙深度和 宽度 都比普通螺纹 大很 多， 所 以检 查程序 繁琐 易出错 。 根 据宏程序 的特 点 ， 通过对锯 齿形 螺纹牙型 、 公差的分析及原理应用 ， 设计 出许 多简单 易行的 多头螺纹加工程序。 可 以通过改 变螺
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
基于宏程序的多头锯齿形螺纹加工程序应用
段树 军 游 娜 唐 霄 姜 然 王 兰 （ 宝鸡石 油机 械有 限责 任公 司 ， 陕西 宝 鸡 ７ ２ １ ０ ０ ２ ）
２ － ２ 加 工 原 理 分 析
１ 宏程序简介及锯齿形螺纹 的牙型分析
１ ． １ 宏 程 序 简 介
在编程 工作 中 ． 我们经常把能完成某一功 能的一系列指令像子程 序那样 存入存储器 ． 用 一个总 指令来 代表他们 ， 使 用时只需 给出这个 总指 令就能执行其 功能 所存入 的这一系列指令 称作用户宏程 序本 体， 简称宏程序 。这个总指令称作用户宏程序调用指令 。在编程时 ． 编 程员 只要记住 宏程序 而不必记住宏程序 用 户宏 程序与普通 程序的 区别在 于 ： 在用户宏 程序本体 中． 能使 用变量 ； 可 以给变量赋值 ； 变量间可 以运算 ； 程序可 以跳转 。而普通程 序中 ， 只能指定常量 ， 常量之间不 能运算 ， 程序 只能顺 序执行 ， 不能跳 转， 因此功能只固定 的， 不能 变化 。 用户宏功 能是用户提高数控机床性 能的一种特殊 功能 。宏程序本体既可 以由机床生产厂提供 ． 也可 以由 机床用户 自己编制 。使用 时 ． 先将用 户宏 主体像子 程序一样存入到 内 存里 ． 然后用子程序调用指令调用 １ ． ２ 锯齿形螺纹的牙型分 析 非标准的锯齿形螺纹工作面的牙型角 为 ３ 。 ． 非工作面 的牙型角为 ３ ０ 。 原始三 角形齿 形的牙型高度为 １ ． ５ ８ ７ ８ ｐ ， 牙顶间距为 ０ ． １ １ ７ ７ ７ ７ ｐ ， 牙 型宽度为 Ｏ ． ２ ５ ３ ８ ４ ｐ ，基 本 牙 型高 度 为 Ｏ ． ７ ５ ｐ；外 螺 纹 牙 型 高度 为 ０ ． ８ ６ ７ ７ ７ ｐ ， 外螺纹小径 为 （ ｄ ～１ ． ７ ３ ５ ５ ４ ｐ ） ， 外螺纹 中径 为（ ｄ —０ ． ７ ５ ｐ ） ， 牙 底圆角为 Ｏ ． １ ２ ４ ２ ７ ｐ 。 其 中 Ｐ是螺距 ． ｄ是 外螺纹 大径 该螺纹主要用于 单向受力的传力螺旋 本 文所 要分析的锯齿形螺纹 （ 见图 １ ） 为非标准锯齿螺纹 ． 螺纹大 径为 １ ３ ０ ｍ ｍ．左旋螺 纹 。螺距为 ８ ｍ ｍ．螺纹头数 为 ８ ．螺纹导 程为
纹参数 的变量值 ， 加 工出不同直径和螺距的锯齿形螺纹 ， 其灵活性较强也较为方便。
【 关键 词】 宏程序 ； 锯 齿形螺 纹加 工； 多头螺纹
锯 齿形 螺纹是 一种非标 准螺般用于承受单 向载荷 。 螺纹工作 面的牙型角较小 ， 非工作 面的角度较 大 ． 有利 于提 高螺纹 的抗疲劳强度 。 目 前 我国所使用 的三 菱等数控车床中 。 对于简单 编程 的普通螺纹加 工来说 ， 可操作性强 ， 但 用于复杂的多头锯齿形螺纹加工时 ， 程序编 制量大 ， 检查也极其不易 ， 容易造成错误。而在数控车床加工 中， 我们 可以根据宏程序编程 的特 点． 使用变量 、 算术和逻辑 运算及循 环 、 条件 转移等来完成对多头锯齿 形 螺 纹 的 加 工
切 断刀具 ． 包括镶齿 圆锯 片、 带锯 、 弓锯 、 切断车刀和锯片铣刀等等。 此 外． 还有组合 刀具 。 按切 削运动方式 和相应 的刀 刃形状 ， 刀具又可分为 三类 。通用刀具 ， 如车刀 、 刨刀、 铣 刀（ 不包括成形 的车 刀、 成 形刨刀和 成形铣刀） 、 镗刀 、 钻头 、 扩孔钻 、 铰刀和锯等 ； 成形 刀具 ， 这 类刀具的刀 刃具有与被加工 工件断面相 同或 接近相同 的形状 ， 如成形车 刀 、 成形 刨刀 、 成形铣刀 、 拉刀 、 圆锥铰 刀和各种螺纹加工 刀具等 ； 展 成刀具是 用展成法加工齿轮 的齿 面或类似 的工件 ， 如滚刀 、 插齿刀 、 剃 齿刀 、 锥 齿轮刨刀和锥齿轮铣 刀盘等
用成形滚压模具使工件产生塑性变形 以获得螺纹的加工方法 螺 纹滚压一般在滚丝机 搓丝机或在附装 自动开合 螺纹滚压 头的 自动车 床上进行 ，适用于大批 量生产标准 紧固件和其它螺 纹联 接件 的外螺 纹 滚压螺纹的外径一般不超过 ２ ５ 毫米 ， 长度不大 于 １ ０ ０ 毫米 ． 螺纹 精度 可达 ２ 级（ Ｇ Ｂ １ ９ ７ — ６ ３ ） ． 所 有坯件 的直径大致 与被加 工螺纹 的中 径相等 。滚压一般不能加工内螺纹 ． 但对材质较软 的工件可用 无槽挤 压丝 锥冷挤 内螺纹 （ 最大直径可 达 ３ Ｏ毫米左右 ） 。 工作原理与攻 丝类 似 。冷挤 内螺纹时所需扭距约 比攻丝大 ｌ倍 ． 加工精度和表 面质 量比 攻丝略高 。 ２ ＿ ３ 走刀路线设计 走刀 路线是数控加 工过程 中刀具 相对于被加工 件的运动轨 迹和 方 向。走刀路线的确定非常重要 ． 因为它与零件的加工精度 和表面质 量密 切相关 。 确 定走 刀路线 的一般原则是 ： （ １ 保证零件的加工精度和 表 面粗糙度 。（ ２ ） 方便数值计算 ， 减少编程工作量 。（ ３ ） 缩短走刀路线 ． 减少进退刀时间和其他辅助时间 。（ ４ ） 尽量减少程序段数
【 摘 要】 普通的 多头锯齿形螺 纹加 工程序 较为冗杂 ， 因其 牙型特殊 ， 编制时工作量 大， 牙深度和 宽度 都比普通螺纹 大很 多， 所 以检 查程序 繁琐 易出错 。 根 据宏程序 的特 点 ， 通过对锯 齿形 螺纹牙型 、 公差的分析及原理应用 ， 设计 出许 多简单 易行的 多头螺纹加工程序。 可 以通过改 变螺
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
基于宏程序的多头锯齿形螺纹加工程序应用
段树 军 游 娜 唐 霄 姜 然 王 兰 （ 宝鸡石 油机 械有 限责 任公 司 ， 陕西 宝 鸡 ７ ２ １ ０ ０ ２ ）
２ － ２ 加 工 原 理 分 析
１ 宏程序简介及锯齿形螺纹 的牙型分析
１ ． １ 宏 程 序 简 介
在编程 工作 中 ． 我们经常把能完成某一功 能的一系列指令像子程 序那样 存入存储器 ． 用 一个总 指令来 代表他们 ， 使 用时只需 给出这个 总指 令就能执行其 功能 所存入 的这一系列指令 称作用户宏程 序本 体， 简称宏程序 。这个总指令称作用户宏程序调用指令 。在编程时 ． 编 程员 只要记住 宏程序 而不必记住宏程序 用 户宏 程序与普通 程序的 区别在 于 ： 在用户宏 程序本体 中． 能使 用变量 ； 可 以给变量赋值 ； 变量间可 以运算 ； 程序可 以跳转 。而普通程 序中 ， 只能指定常量 ， 常量之间不 能运算 ， 程序 只能顺 序执行 ， 不能跳 转， 因此功能只固定 的， 不能 变化 。 用户宏功 能是用户提高数控机床性 能的一种特殊 功能 。宏程序本体既可 以由机床生产厂提供 ． 也可 以由 机床用户 自己编制 。使用 时 ． 先将用 户宏 主体像子 程序一样存入到 内 存里 ． 然后用子程序调用指令调用 １ ． ２ 锯齿形螺纹的牙型分 析 非标准的锯齿形螺纹工作面的牙型角 为 ３ 。 ． 非工作面 的牙型角为 ３ ０ 。 原始三 角形齿 形的牙型高度为 １ ． ５ ８ ７ ８ ｐ ， 牙顶间距为 ０ ． １ １ ７ ７ ７ ７ ｐ ， 牙 型宽度为 Ｏ ． ２ ５ ３ ８ ４ ｐ ，基 本 牙 型高 度 为 Ｏ ． ７ ５ ｐ；外 螺 纹 牙 型 高度 为 ０ ． ８ ６ ７ ７ ７ ｐ ， 外螺纹小径 为 （ ｄ ～１ ． ７ ３ ５ ５ ４ ｐ ） ， 外螺纹 中径 为（ ｄ —０ ． ７ ５ ｐ ） ， 牙 底圆角为 Ｏ ． １ ２ ４ ２ ７ ｐ 。 其 中 Ｐ是螺距 ． ｄ是 外螺纹 大径 该螺纹主要用于 单向受力的传力螺旋 本 文所 要分析的锯齿形螺纹 （ 见图 １ ） 为非标准锯齿螺纹 ． 螺纹大 径为 １ ３ ０ ｍ ｍ．左旋螺 纹 。螺距为 ８ ｍ ｍ．螺纹头数 为 ８ ．螺纹导 程为
纹参数 的变量值 ， 加 工出不同直径和螺距的锯齿形螺纹 ， 其灵活性较强也较为方便。
【 关键 词】 宏程序 ； 锯 齿形螺 纹加 工； 多头螺纹
锯 齿形 螺纹是 一种非标 准螺般用于承受单 向载荷 。 螺纹工作 面的牙型角较小 ， 非工作 面的角度较 大 ． 有利 于提 高螺纹 的抗疲劳强度 。 目 前 我国所使用 的三 菱等数控车床中 。 对于简单 编程 的普通螺纹加 工来说 ， 可操作性强 ， 但 用于复杂的多头锯齿形螺纹加工时 ， 程序编 制量大 ， 检查也极其不易 ， 容易造成错误。而在数控车床加工 中， 我们 可以根据宏程序编程 的特 点． 使用变量 、 算术和逻辑 运算及循 环 、 条件 转移等来完成对多头锯齿 形 螺 纹 的 加 工
切 断刀具 ． 包括镶齿 圆锯 片、 带锯 、 弓锯 、 切断车刀和锯片铣刀等等。 此 外． 还有组合 刀具 。 按切 削运动方式 和相应 的刀 刃形状 ， 刀具又可分为 三类 。通用刀具 ， 如车刀 、 刨刀、 铣 刀（ 不包括成形 的车 刀、 成 形刨刀和 成形铣刀） 、 镗刀 、 钻头 、 扩孔钻 、 铰刀和锯等 ； 成形 刀具 ， 这 类刀具的刀 刃具有与被加工 工件断面相 同或 接近相同 的形状 ， 如成形车 刀 、 成形 刨刀 、 成形铣刀 、 拉刀 、 圆锥铰 刀和各种螺纹加工 刀具等 ； 展 成刀具是 用展成法加工齿轮 的齿 面或类似 的工件 ， 如滚刀 、 插齿刀 、 剃 齿刀 、 锥 齿轮刨刀和锥齿轮铣 刀盘等
