宏程序在异形螺纹加工中的应用

用宏程序车削异型螺纹
崔保卫;么志利
【期刊名称】《科技信息（学术版）》
【年(卷),期】2011(000)003
【摘要】随着数控技术的不断发展,数控编程形式日趋简便。

各种数控系统的复合循环功能越来越强大。

还有CAM软件的不断出现,画出图形就能生成各种系统的数控程序。

出现了对宏程序的淡化,大有无人问津之势。

必须强调的是尽管使用各种CAD/CAM软件来编制数控程序已成为潮流,但手工编程毕竟还是基础,各种＂疑难杂症＂的解决往往还要利用手工编程。

宏程序的最大特点是将有规律的形状或尺寸用最短的程序段表示出来,具有极好的易读性和易修改性,编写出的程序非常简洁,逻辑严密,通用性强,而且机床在执行此类程序时,比CAD/CAM软件生成的程序【总页数】1页(PI0099-I0099)
【作者】崔保卫;么志利
【作者单位】唐山劳动技师学院,河北唐山063000;唐山劳动技师学院,河北唐山063000
【正文语种】中文
【中图分类】TG659
【相关文献】
1.基于宏程序编程的滚珠丝杠双圆弧螺纹数控车削加工 [J], 沈羽;王西建
2.宏程序在大螺距异型螺旋面零件数控车削编程中的应用 [J], 范存辉;刘明榜
3.宏程序在数控车削特殊螺纹加工中的应用 [J], 陈艳; 胡丽娜
4.大螺距三角形螺纹分层车削的宏程序编程方法 [J], 彭正
5.不锈钢管螺纹分层车削的宏程序编程方法 [J], 彭正;黄冬英
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为了提高螺纹强度，增强螺纹的密封性，在很多螺纹联接机构中，通常采用大螺距的特殊螺纹。

特殊螺纹包括圆弧螺纹和异形螺纹两种形式，其中异形螺纹由于螺距大、宽度大、牙型的几何形状特殊、精度不容易控制，是数控车削加工中难加工的螺纹之一。

在编程时，螺纹切削基本指令和CAM软件都不适合这类螺纹，而将螺纹切削基本指令与宏程序结合起来是一种有效的方法。

宏程序加工流程图:宏程序具有较高的灵活性、通用性和智能性，在数控加工，尤其是复杂零件的加工中得到了广泛的应用。

对于复杂零件的编程，应该事先根据加工工艺路线，设计出加工流程图来指导编程人员对宏程序进行分析、设计、编制和检查。

宏程序加工流程图是程序设计人员对于解决零件加工工艺问题的方法、思路和算法的一种描述，包括三种基本结构形式，分别是顺序、选择和循环。

宏程序加工流程图的设计是根据加工工艺路线，提取出变量，然后根据变量变化规律，建立循环体并确定循环流出条件，是程序设计人员对解决零件加工工艺问题时，方法、思路或算法的一种描述。

一般包括顺序、选择、循环3种基本结构，异形特殊螺纹数控车削加工宏程序设计流程如图1所示。

加工刀具的选择:加工刀具的选择要根据异形螺纹的具体牙型几何形状来确定。

切削深度较小的特殊螺纹可以选择角度较小的尖刀或偏刀，如300、350尖刀或偏刀等。

这样加工出的牙型精度较低且表面较粗糙。

虽然减小步距的方法，可以在一定程度上弥补加工精度的不足，但这样又带来了新的问题，使加工时间延长，加工效率降低。

因此，为了兼顾精度和效率，应使用大小适中的步距。

如果加工的是带有弧形的异形特殊螺纹，可以选用圆弧刀，但是要注意圆弧刀半径一定要不能大于弧形曲率半径，否则就会出现干涉现象。

夹具的选择:一般的零件，可以采用三爪卡盘装夹；如果是在细长轴类工件上加工异形特殊螺纹，就必须采用三爪卡盘与活动顶尖的配合，即采用一夹一顶的方式装夹。

由于切削力的作用，为防止工件产生轴向位移，必须利用工件的台阶做限位支承。

异形角度螺纹的加工作者：姚文才来源：《山东工业技术》2015年第04期摘要：在现在的数控技能大赛上，异形螺纹的运用非常广泛。

由于不能用CAXA自动编程完成，这就使部分选手无从下手，异形角度螺纹就是其中的代表。

本文就在经济型数控车床上，异形角度螺纹的加工方法进行论述。

关键词：异形角度螺纹；宏程序；35度对称刀0 前言在全国数控技能大赛上，数控车床的竞赛样题中，出现了新的构图要素——异形角度螺纹，有部分参赛选手均没有完成此螺纹的加工。

主要原因是参赛选手没有足够的时间时进行工艺分析和宏程序编写，而使用CAD/CAM软件又不能加工此类螺纹，所以不得不放弃此螺纹的加工。

异形角度螺纹加工中存在较大的技术难度，下面就异形角度螺纹加工方法为例，阐述这种特殊螺纹在经济型数控车床华中HN21世纪星系统中的加工方法。

1 零件图样该工件是全国数控技能大赛上，数控车床的竞赛样题中的其中一个工件，材料为45#钢，工件的螺纹为65度角度螺纹，具体要求如图1所示。

2 解读图纸，设计编程思路此工件上的异形螺纹角度为65度螺纹，螺距P=12，螺纹牙顶宽为4.4mm，牙底宽为3.5mm，螺纹的牙型高度为3mm。

这种非标梯形螺纹是不能通过成型刀具使用G76指令加工，势必要采取X向分多层和Z向分多段的多次加工方法进行。

在编程过程中利用宏变量，各分层参数可自由指定和快速调整，配以宏循环指令可以很方便实现加工。

3 加工工艺分析本工件以35度对称刀（图2）为加工螺纹刀具，在加工螺纹时，起刀点及结束点位置应该给予螺纹升速及降速的距离，并要以螺纹刀尖R的中心轨迹进行编程。

要以图3所示的在槽宽和槽深两个方向都分层加工，那程序流程会要用到两个循环。

（1）是以螺纹的总切深作为转移条件来完成螺纹的分层加工。

每一层的螺旋槽加工完毕后切深进刀，加工下一层，进刀到最后，计算可能会出现切深超过螺纹底径的结果，程序中对此进行处理，实际切深在最后取到螺纹底径的总切深，见图3。

宏程序在大导程异形螺纹加工中的应用作者：暂无来源：《职业·下旬刊》 2010年第7期文/刘俊辉摘?要：数控机床加工较大螺距异形螺纹时，用普通的螺纹加工方法很难满足要求，用一些宏指令编程加工就比较容易实现加工目的。

如果能灵活运用宏程序，则可以方便简捷地进行编程，从而提高加工效率。

关键词：数控加工 FANUC 宏程序大导程螺纹数控宏程序数控加工中，常常会遇到一些零件上带有非圆曲线和不规则曲线。

这类工件在数控车削中属于较复杂的零件类别，一般运用来加工。

拟合法的特点是根据零件图纸的形状误差要求，把曲线用许多小段的直线来代替，如果零件精度要求高，直线的段数就多。

在一些零件中，车刀受力面积大，切削力过大，甚至无法正常切削，这时可以通过用宏程序变量赋值的方法，将零件的加工余量进行分层切削，从而减小加工产生的切削力。

在编程时要对零件图纸进行充分的分析，确定出合理的变量并进行赋值，宏程序在使用过程中可以起到很好的效果。

下图是一个圆锥螺杆，其特点就是导程比较大，牙型比较特殊，工件直径较小，车削时切削力大，容易变形,加工时不易掌握切削用量。

宏程序每刀切削用量都不会很大，加工就会顺利进行，精度也符合要求。

针对这个零件，用FANUC 0i mate系统编制宏程序如下：O9998T0303 M3 S300G00X26.Z17. 【定刀点Z向值是比较重要的】#1=3.5【螺纹牙型高度赋值】WHILE[#1GE0]DO1【当牙型高度满足设定值时循环DO1到END1之间程序】#3=13.5+#1【当前螺纹加工的Z向起始位置计算，Z向值和定点重合】#4=17.5+2*#1【当前螺纹加工的X向起始位置计算】G0X#4Z#3【定位到当前计算的位置开始45°牙型螺纹加工】G32Z-60.F12.5【直螺纹部分加工】G32X24.5Z-85.F12.5【圆锥螺纹部分加工】G0X25.Z17.【返回到起始定点位置】#1=#1-0.2【变量递减赋值】END1#5=13.5【变量赋值，此值为上一段程序加工的结束点Z向位置】WHILE[#5GE6.9]DO2【当牙槽底宽度满足设定值时循环DO2到END2之间程序】G0X17.5Z#5【定位到上一段螺纹的结束位置，开始进行牙槽宽度的加工】G32Z-60.F12.5【直螺纹部分加工】G32X24.5Z-85.F12.5【圆锥螺纹部分加工】G0X25.Z17.【返回到起始位置】#5=#5-0.2【变量递减赋值】END2#6=0.【变量赋值，此值为15°螺纹加工起点】WHILE[#6LE0.9]DO3【当15°螺纹Z向值满足设定值时循环DO3到END3之间程序】#8=6.9-#6【15°螺纹Z向坐标计算】#9=17.5+2*[#6/TAN15]【15°螺纹X向坐标计算】G0X#9Z#8【定位到上一段程序螺纹加工位置，开始加工15°螺纹】G32Z-60.F12.5G32X24.5Z-85.F12.5G0X25.Z17.#6=#6+0.05【变量递增赋值】END3M30在赋值过程中，需要注意螺纹牙型角度的计算。

宏程序车削异形螺纹的编程探索朱治法;孙艳华;杜春平【摘要】探讨使用FNAUC-Oi数控系统车削异形螺纹时宏程序的应用。

选择手工编制加工程序,合理优化参数设置成变量,并赋值,再进行数学计算、逻辑判断和程序运行跳转功能,解决简化编程,实现分层左右借刀车削减少车刀单刃车削磨损严重和容易产生的“扎刀”现象。

【期刊名称】《桂林航天工业学院学报》【年(卷),期】2018(023)004【总页数】4页(P451-454)【关键词】异形螺纹;宏程序;简化编程【作者】朱治法;孙艳华;杜春平【作者单位】[1]桂林航天工业学院实践教学部,广西桂林541004;[1]桂林航天工业学院实践教学部,广西桂林541004;[1]桂林航天工业学院实践教学部,广西桂林541004;【正文语种】中文【中图分类】TG62宏程序作为数控加工程序编制的高级形式，其程序编辑具有较大的灵活性，程序的使用具有较好的通用性，程序结构与内容具有较高的智能性等特点[1]。

宏程序可以实现子程序的功能甚至能完成二次及多次曲线加工的特殊功能。

在螺纹加工方面，宏程序应用在车削梯形螺纹、矩形螺纹、蜗杆和牙型异形且牙型深度较大的螺纹编程中优势突出。

比如在车削大螺距螺纹时可实现左右借刀车削，车刀受力均匀，避免车刀单刃车削磨损严重等问题。

若单独应用螺纹车削指令加工比较困难，在加工程序书写上不仅编辑工作量大，而且容易出错。

本文探索在程序中使用变量配合螺纹固定指令来编程加工数控加工，优化加工程序和解决车削难题。

1 异形螺纹编程分析1.1 螺纹车削指令FNAUC-Oi系统数控车床给用户提供了G32、G34、G76、G84、G92五个螺纹加工指令，可满足用户完成普通公制、英制螺纹的加工，其加工特点如表1所示。

表1 螺纹车削指令指令指令含义指令功能G32螺纹车削刀具的运动轨迹是从起点到终点的一条直线。

执行G32指令可加工公制或英制等螺距的直螺纹、锥螺纹和端面螺纹和连续的多段螺纹。

基于宏程序的螺纹车削编程与加工螺纹车削是数控机床中非常重要的一种加工方式，可以根据不同的需求进行不同精度的加工，而宏程序则是一种可以将多个相同或相似的操作整合成一个程序以实现高效加工的方式。

在螺纹车削加工中，需要用到许多不同的参数，包括切削速度、切削深度、进给速度等等，这些参数都需要在编程过程中进行指定和调整，以保证最终的加工效果。

而使用宏程序的话，可以将这些参数设置为变量并进行统一的控制，大大减少了重复操作和调整参数的时间，提高了加工效率。

例如，在宏程序中可以设定一个变量表示螺纹的直径，然后在代码中通过调用这个变量来计算线速度和轴进给速度等参数，从而节省了大量时间和精力。

在具体实现上，宏程序可以由多行代码组成，每行代码都可以实现一个特定的操作，例如计算参数、调用函数等等。

在螺纹车削中，宏程序可以进行以下几个方面的操作：1. 设置初始参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等等，从而进行统一控制。

2. 计算切削参数，例如计算线速度、轴进给速度和材料移除量等参数，以实现更精确的加工效果。

3. 调用相应的函数，例如使用M指令调用换刀功能、使用S指令调整切削速度等等。

4. 针对不同工件进行不同的宏程序设定，例如在需要加工多种不同型号的螺纹时，可以根据不同型号设定对应的宏程序，方便复用和调整。

通过使用宏程序，螺纹车削加工可以实现更高效，更精确的加工效果，同时也可以节省人力和时间成本，提高生产效率。

相关数据是指通过对某一特定主题的数据收集、整理、处理、分析等过程而获得的结果。

对于相关数据的分析，可以通过各种方式进行，包括制作表格、图表、统计分析等等。

以下是一些列出相关数据并进行分析的示例。

以“全国居民人均可支配收入”为例，可以从各省市的数据进行收集和整理，然后进行分析。

首先，可以制作一张表格，统计出各个省份、自治区和直辖市的平均可支配收入。

在这张表格中，还可以加入年份或者季度等时间维度，以追踪收入变化的趋势。

广东省技师（高级技师）资格申请评审论文论文题目: 数控车床运用宏程序加工大导程变螺距螺纹姓名: 魏树明技术工种名称: 数控车工拟申报职业资格: 高级技师申报时间: 2013年12月单位(全称): 广东省轻工业高级技工学校广东省轻工业高级技工学校数控车床运用宏程序加工大导程变螺距螺纹广东省轻工业高级技工学校魏树明摘要：现今中档经济型数控车床还用得比较广泛，比如广州数控GSK980TDa车床。

大导程异形螺纹的加工是数控车削的一个难点，由于没有标准的螺纹切削指令，且有些螺纹导程大,切削深度较深,切削抗力较大,而且精度要求较高,如果用简单的指令很难加工出来。

针对异形螺纹加工繁琐的特点，提出数控车削加工中使用宏程序加工。

设计梯形螺纹通用宏程序模板。

解决通用数控机床加工该零件的典型问题。

关键词：经济型数控车床、大导程异形螺纹、宏程序前言：螺纹车削加工是现代制造业中自动化程度最高的生产任务之一，也是数控车削工艺路线制定、刀具选择、切削用量选用、程序设计等综合难度较大的操作之一。

有些螺纹有定心度，且螺纹牙大，用于精度高的进给装置。

数控车床传统加工方法很难完成，针对这些典型零件运用宏程序来加工就简单很多。

用户宏程序是提高数控机床性能的一种特殊功能。

使用中，通常把能完成某一功能的一系列指令像子程序一样存入存储器，然后用一个总指令代表它们，使用时只需给出这个总指令指令就能执行其功能。

用户宏程序的最大特点是可以对变量进行运算，使程序应用更加灵活、方便。

虽然子程序对编制相同加工操作的程序非常有用，但用户宏程序由于允许使用变量算术和逻辑运算及条件转移，使得编制相同加工操作的程序更方便、更容易。

用户宏程序有A、B两类，GSK980TDa数控车床中，使用的是 B 类宏程序。

下面我就以GSK980TDa数控车床为例，介绍如何用B宏程序对异形螺纹工件进行编程加工。

正文：一、宏变量变量可以指令程序中的地址值。

变量值可以由程序指令赋值或直接用键盘设定。

解读异形螺纹宏程序编制螺纹通常可以理解为一条缠绕在圆柱面的螺旋线，外螺纹可以认为是在圆柱表面的螺旋槽，只不过不同的地方螺纹的截面形状不同，常见的是三角螺纹，可以使用成型刀利用数控系统提供的螺纹切削指令编程加工。

但对于蜗杆或其他异形螺纹成型刀直接加工有时不方便，需要使用宏程序来加工。

下面举一异形螺纹的宏程序加工实例来说明其程序的编制方法。

异形螺纹图纸上图为要加工异形螺纹图纸，毛坯直径60，异形螺纹螺距10.2，槽型尺寸如图所示。

使用35刀尖角的95度偏刀来加工，刀尖圆弧半径为0.8，使用车刀刀尖每次走刀起刀点沿着螺纹截面的形状一点点前进，但如果直接这样加工不合适，整个截面的形状相对普通要得多，车到牙底时车削力较大，可能损伤刀具或工件。

因此要先进行粗加工，分层去除截面内的余料，并在实际截面留有精加工余量。

螺纹起始的截面位置位于工件端面右侧一个螺距。

完整程序如下：切槽%S600 M03 T0303G0 X65Z-56G1 X48 F0.2G0 X65Z-59G1 X48G0 X150Z150G90 G00 X65 Z5 G96 S200 M03 T0505槽型分层粗加工#1=0N5 #2=60-2*#1+1.04-1.6#3=17.4-#1/1.19-0.61-0.8-0.3#4=0N3 #5=#3-#4G0 Z[#5]X[#2]G32 Z-55 F10.2G0 X85Z5#4=#4+0.5IF [#5 GE 10.5] GOTO 3#1=#1+0.5IF [#1 LE 4.5] GOTO 5槽型右侧斜面精加工#1=0N10 #2=60-2*#1+1.04-1.6#3=17.4-#1/1.19-0.61-0.8G0 Z[#3]X[#2]G32 Z-55 F10.2G0 X85Z5#1=#1+0.5IF [#1 LE 4.7] GOTO 10槽型底面精加工#1=1.8N20 #2=50#3=10.2+#1G0 Z[#3]X[#2]G32 Z-55 F10.2G0 X85Z5#1=#1-0.5IF [#1 GE 0] GOTO 20槽型左侧面精加工#1=0N30 #2=50+2*#1#3=10.2G0 Z[#3]X[#2]G32 Z-55 F10.2G0 X85Z5#1=#1+0.5IF [#1 LE 5] GOTO 30G0 X150Z150M05M30%下面解释程序各部分的含义。

宏程序在异形螺纹加工中的应用-职业杂志论文宏程序在异形螺纹加工中的应用文／李金松赵秀芹摘要：异形螺纹的加工形式各类各样，而关于复杂的异形螺纹零件，采纳一样的循环指令和软件编程是不能知足其加工要求的。

由于参数化编程功能壮大、效率高且不易犯错，因此应用宏程序编程加工复杂的异形螺纹零件就能够够很容易地解决问题。

但由于宏程序有很强的逻辑性，因此要求编程者具有良好的大体功和逻辑关系能力。

为此，本文探讨运用宏程序编程加工复杂异形螺纹零件，使编程加倍简练，驾轻就熟，同时又能提高生产效率。

关键词：用户宏程序异形螺纹零件编程加工随着职业技术竞赛活动的深切开展，学生碰到数控加工的题目愈来愈复杂，为此学生除熟练利用软件编程外，把握宏程序的编程也相当重要。

在异形螺纹的加工中，从一般的梯形螺纹到曲面上的异形螺纹，宏程序的应用范围愈来愈普遍，这些都要求学生必需要熟练利用宏程序，充分明白得其逻辑关系和编程原理，以便应付形式多样的异形螺纹加工。

一、宏程序的概念在数控机床编程指令中，有一种功能超级壮大，同时把握起来又比较困难的编程指令，它是用户宏程序指令。

用户宏程序是以一组子程序的形式存储并带有变量的程序。

宏程序与一般程序相较较，一般程序字为常量，一个程序只能描述一个几何形状，因此其缺乏灵活性和有效性。

用户宏程序能够利用变量进行编程，还能够对这些变量进行赋值、运算和逻辑运算和条件转移的处置，并能够依照条件选择性地执行某些部份段程序。

通过宏程序除能执行一些有规律转变的动作外，还能编制异形螺纹加工程序，使编程能够加倍灵活方便。

由于用户宏程序具有这些特点，因此其在利用和教学中就成为一个重点。

一样若是咱们能够正确地运用宏程序，利用起来便会驾轻就熟，从而使编程加倍简练，同时又能提高生产效率。

二、宏程序编程加工异形螺纹零件实例分析1．在椭圆上车圆弧螺纹图1为2020年江苏省数控技术大赛高职组题目之一，分析图样能够看出，该零件的难点确实是在椭圆上加工圆弧螺纹。

数控车床异型螺纹加工两例作者：姜志刚来源：《职业·下旬》2010年第11期异型螺纹是指螺纹的牙形、外形轮廓或者螺距与普通螺纹不同的螺纹,这类螺纹直接编程有困难,用CAM软件编程也不能实现,下面通过两个例子来了解一下。

一、例一图1图1所示零件右端椭圆轮廓上有一段螺旋槽,用简单的螺纹切削指令不能实现,原因就在于螺旋的轮廓是椭圆的一部分。

我们可以将整个螺旋槽平均分解成20等份(当然也可以分解成更多等份,等份数越多误差越小),在每一个等份中,螺旋槽可以近似地理解成一个锥螺纹,整个异型螺纹就是由很多个锥螺纹组合而成。

这样,可以利用宏程序来实现目标。

下面是根据FANUC-0imate所编写的螺旋槽加工程序,刀具为60°外三角螺纹车刀。

M03S300T0404 M08G00 X100 Z100X41 Z-30G01 X40 F0.2#1=0 深度控制变量N3 #2=10螺旋槽纵向起始值N5 #3=SQRT[400*[1-#2*#2/1600]]G32 X[2*#3-#1] Z[#2-40] F2#2=#2-1IF [#2 GE -10] GOTO 5G00 X41Z-30G01 X40 F0.2#1=#1+0.2IF [#1 LE 0.8] GOTO 3G00 X100Z100M05 M09M30二、例二图2中,螺纹的牙形变成了椭圆的一段轮廓,假设把每个轮廓分成四份,那么,这个异型螺纹就可以看成是由四个不同深度、不同位移的普通螺纹合成的,见图3。

这四刀的位置是有规律的,它们都在椭圆轮廓上,这样我们就可以用宏程序写出这个异型螺纹的程序了。

图3根据已知条件可以得到椭圆的一般方程为X2/16+Y2/9=1,X作为变量,起始值设定为3,终止值为-3,螺纹空刀导入量2,空刀导出量4。

以FANUC-0imate系统为例编写程序,刀具为60°外三角螺纹车刀。

M03 S400T0101 M08G00 X100 Z100X52 Z-13#1=3N5 #2=SQRT[9*[1-#1*#1/16]]G00 Z[-13+#1]X[55-2*#2]G32 Z-62 F6G00 X52#1=#1-0.1IF [#1 GE -3] GOTO 5G00 X100Z100M05 M09M30由于螺距比较大,上述螺纹在加工的时候要密切注意刀具后角,如果使用93°外圆尖头车刀很有可能刀具强度不够而导致崩刃。

异形特殊螺纹数控车削加工宏程序的使用分析作者：刘岳来源：《科技风》2018年第26期摘要：本文围绕异型特殊螺纹宏程序展开研究，分析异型特殊螺纹宏程序使用流程，并以实际工件加工案例，来分析異型特殊螺纹数控车削加工宏程序的实际使用，以供数控加工宏程序设计师参考借鉴。

关键词：异形特殊螺纹；数控车削；宏程序相比普通螺纹，异形特殊螺纹形状较为特殊，这就造成了加工的工艺更加复杂，一般都需要经过多道工序加工，所以研究异型特殊螺纹宏程序的使用，对数控车削特殊螺纹加工的精度、质量等方面都有着重要意义。

一、异形特殊螺纹概述相比普通的螺纹，异形特殊螺纹，指起牙型、外轮都相对特殊，一般体现的方式包括在圆弧面、非圆曲面、圆柱面上车削异型螺纹。

在牙型方面，异形特殊螺纹包含了矩形、梯形、三角形、圆锥曲线型等等，正是因为其样式繁多，因此常规的专门指令无法对其进行编程，同样CAM/CAD也无法实现自动编程，通常都采用宏程序拟合的形式对工件开展编程、加工。

二、异形特殊螺纹宏程序工艺使用流程（一）宏程序流程图设计异型特殊螺纹具备螺距大、牙型特殊、宽度大、精度难以掌控、切削力较大的特性，普通的螺纹切削指令或是CAM/CAD都难以实现编程加工，因此只能采用将宏程序与切削指令结合的方式，对特殊螺纹进行加工。

在使用宏程序时，首先需要依据工艺路线、变量以及规律，设计宏程序流程图，确定循环体和流出条件，通常情况下，宏程序包括顺序、选择、循环三大结构。

[1]（二）加工工艺分析1.选择刀具刀具的选择以待加工螺纹的牙型来决定，在特殊螺纹切削深度较小的情况下，选择小角度尖刀或是小角度偏刀，例如300350尖刀、偏刀等，若是加工出的螺纹精度较低、表面很粗糙，应将步距减小，以提高精度，但是会一定程度延长加工时间、增加切削次数，所以在选择刀具期间，需要选择精度、效率、步距都合适的刀具。

如果待加工特殊螺纹为弧形螺纹，应该使用圆弧刀具，但是要让圆弧刀的半径，小于弧形曲率的半径，否则加工期间会出现干涉。

巧用宏程序对特殊螺纹数控加工!''#年第$%'%期机电工程技术卷第数控技术巧用宏程序对特殊螺纹数控加工程途远，李大明（茂名市交通技工学校，广东茂名５２５０００）文献标识码：Ｂ文章编号：１００９－９４９２（２００８）０７－００８３－０２１前言在机械加工中，经常遇到螺纹的加工，一些特殊螺纹如正弦曲线螺纹采用普通设备加工方法，则会受到刀具角度和进刀方式的影响，加工难度较大；普通机床加工是非常难控制其尺寸精度的，可以通过宏程序使用数控车削的方法就能够正确的加工出来，而且采用数控机床加工则较为容易。

加工，但数控系统一般只提供直线及圆弧插补指令，而用直线及圆弧插补编辑正弦曲线的加工程序则需要采用线段逼近法，也就是把正弦曲线分成一段段小线段进行编程，这种方法手工计算复杂，易出错，无法满足加工效率的要求，我们可利用数控系统提供的宏程序功能进行数控程序的编写。

宏程序是提高数控车床性能的一种特殊功能，在数控车削加工的时候，有时会遇到一些特殊曲面：如椭圆、双曲线、抛物线等等，这时候就需要使用宏程序功能了。

宏程序的最大特点是可以对变量进行运算，使程序应用更加灵活、方便。

虽然子程序对编制相同加工操作的程序非常有用，但宏程序由于允许使用变量算术和逻辑运算及条件转移，使得编制相同加工操作的程序更方便、更容易，可将相同加工操作编为通用程序，使用时加工宏程序可用一条简单指令调出，宏程序的调用和子程序完全一样。

这里简单介绍常用的宏程序特点。

编程格式：ＩＦ［条件表达式］ＧＯＴＯｎ说明：１）如果条件表达式的条件得以满足，则转而执行程序中程序号为ｎ的相应操作，图１柱塞泵零件程序段号ｎ可以由变量或表达式替代。

２）如果条件表达式的条件未满足，则顺序执行下一程序；３）如果程序作无条件转移，则条件部分可以被省略；４）表达式可以按以下书写：＃ｊ＃ｊ＃ｊＥＱ＃ＫＮＥ＃ＫＧＴ＃Ｋ表示＝表示≠表示＞２实例分析在加工柱塞泵零件需要加工正弦曲线螺纹，其牙型表面要求光滑圆润，牙型是正弦曲线形状，导程为一个周期，如图１所示。

宏程序在螺纹加工中的应用文章摘要:随着机械结构功能要求的不断提高，对一些零件的结构也提出了更高的要求。

变螺距螺纹和一些大型零件的螺纹加工就是其中的典型代表。

但是，传统的螺纹丰削和丝锥、板牙已无法满足生产的需要。

采用数控用户宏程序功能改进螺纹的加工工艺方法，可以很好的完成以上螺纹的加工并取得了良好的效果。

(共2页)文章关键词:数控编程宏程序变量变螺距螺纹文章快照:和适用性。

而宏程序可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，此外，宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，以利于编制各种复杂的零件加工程序。

从模块化加工的角度看，宏程序最具有模块化的思想和资质条件，编程人员只需要根据零件几何信息和不同的数学模型即可完成相应的模块化加工程序设计，应用时只需要把零件信息、加工参数等输入到相应模块的调用语句中，就能使编程人员从繁琐的、大量重复性的编程工作中解脱出来。

3、宏程序在螺纹加工中的应用实例螺纹铣削加工与传统螺纹加工方式相比，在加工精度、加工效率方面具有极大优势，且加工时不受螺纹结构和螺纹旋向的限制，如一把螺纹铣刀可加工多种不同旋向的内、外螺纹。

对于不允许有过渡扣或退刀槽结构的螺纹，采用传统的车削方法或丝锥、板牙很难加工，但采用数控铣削却十分容易实现。

由于螺纹铣削加工的诸多优势，目前发达国家的大批量螺纹生产巳较广泛地采用了铣削工艺。

使用数控铣床或加工中心进行铣削加工螺纹其原理主要是应用G03／G02~令控制三轴联动走螺旋线，刀具沿工件表面(孔壁或圆柱外表)切削，螺旋插补一周，刀具在Z方向进给一个螺距量。

原理虽然简单但直接用一般的数控指令却很难完成以上动作的编写，现我们借助宏指令实现大尺寸螺纹的程序的编。

2009年第5期(总第97期)MOULD＆DIEPROJECT模具工程95实例一：如图1所示，用直径是20ram的单刃螺纹镗刀加工M60X1．5的螺纹，查工艺加工表可知1．5螺距的牙深应为0．974mm，由此算出小径为58．052ram。

圆弧曲面异形螺纹的加工摘要：异形螺纹是一种非标准螺纹，其螺纹尺寸参数与标准螺纹完全不同。

本文主要针对异形螺纹进行加工方法、加工工艺分析及宏程序编程的研讨，采用赶刀法编写宏程序，在数控车床上加工异形螺纹。

通过实践验证，工艺编排合理，程序简明易懂，加工效率高，解决了异形螺纹的加工难题。

关键词：异形螺纹赶刀法宏程序近年来，随着数控大赛的深入发展，计算机编程软件的应用更加广泛。

为了提高选手的综合编程能力，数控加工技能大赛试题以计算机编程方式为主，插入一些计算机编程难以实现的题目，锻炼一下选手手工编程的能力。

比如异形螺纹加工，这类题目杂志上也有过介绍，但很多局限于柱面上异形螺纹的加工或曲面上成形刀具（螺旋槽的形状与刀具形状相同）加工的异形螺纹，螺旋槽较浅的一般采用宏程序一次插补成形，螺旋槽较深的一般分层，逐层加工。

下面介绍一种关于圆弧曲面螺纹加工的宏程序编程加工方法。

如图1所示圆弧曲面异形螺纹，螺距为12mm，分布在一个半径为60mm的圆弧上，且螺纹沟槽的形状为半径4.5mm的圆弧，切入深度为3mm，圆弧起始位置Z0，终止位置Z-40。

使用圆弧刀加工，且刀具半径为3mm。

图1.在圆弧曲面上加工异形螺纹一、加工方法与编程1.赶刀法开粗在圆弧上开一个半径为3mm、深3mm的螺旋槽，如图2所示。

参考程序如下：% /起始符O01 /程序名G99G40G97 /程序初始化T0101 /调用φ6圆弧车刀M03S100 /主轴正转，转速100r/minG00X100Z30 /定位刀具起始点#1=0 /定义开粗第一层WHILE[#1GE-6]DO1 /判定开粗深度是否在范围之内G00X[75.982+#1] /定义到切削深度G32Z15F12 /找正起距角，即定位脉冲G42G01X[75.982+#1]Z4F12 /调入半径补偿G03Z-44F12 /弧面螺旋槽加工G01W-5F12 /直线延长螺旋槽加工G00X100 /X方向退刀G40Z30 /Z方向退刀并取消刀补#1=#1-0.1 /逐层递深END1 /结束循环G00X100 /X方向退刀Z200 /Z方向退刀M30 /结束程序% /结束符注：以上方法只能在R60圆弧面上开出一个半径为3mm、深度为3mm的螺旋槽，为下一步左、右切奠定基础。

异形变距螺纹宏通过对(图1异形螺纹示意图)分析可得出，锥面上的圆弧形螺纹加工时，刀具的移动轨迹既要按圆弧曲线运动，又要按螺纹附着锥面斜线变化规律运动车削螺纹。

i(图1）现以图1中为例分析异形螺纹的加工方法：锥面上的深3.1mm圆弧螺纹，刀具的运动既要按R18.667的圆弧运动，又要按二元二次方程锥度的变化规律车削变距螺纹。

编程前首先要找出R18.667圆弧圆心与锥面曲线的关系。

通过特殊点的分析得出逻辑关系式，然后借助宏程序和G32螺纹车削指令的结合编写加工程序。

(1)为防止产生非定值导程，车削螺纹之前首先要合理的确定螺纹加工起点。

通过辅助画图计算，看出刀具轨迹的变化。

(2)异形牙形R18.667圆弧起始角和终止角的确定。

将R18.667圆弧与锥面曲线的交点分别找出，通过CAD绘图得出牙形圆弧的起始角和终止角，得出牙形R18.667圆弧角度变化范围为57°—127°。

(3)求出锥面曲线的方程式和R18.667的圆弧方程式R18.667的圆弧圆心坐标系与锥面曲线的关系，从图2中很容易得出小圆圆心的坐标随着随着z轴的变化而变化。

（图2）加工程序参考T0101 （采用90度刀具）S1500 M03 （主轴正转）G0X20Z2 （快速定位）G1Z0F0.3 （锥面的加工起点）X29.117 Z-204.002 （加工锥面）G0X100 Z100 （退刀）T0202 （采用对称尖刀）G0 X18.868 Z25.333 S300 （异性螺纹的加工起点转速变化）#1=57 （起始角度）N1 #2=25.333 (第一个螺距）#10=25.333 （再次设定初始的螺纹值）#3=49.988-2*18.667*SIN[#1] （起始X直径）#4=18.667*COS[#1]+15.021 （起始Z）G0 X#3 Z#4 （定点）N2 #5=49.988+#10*TAN[1.28]*2-2*18.667*SIN[#1] （变化中的X）G32 X#5 W-#2 F#2 （螺纹加工）#2=#2+6.667 （螺距每次增大6.667）#10=#10+#2 （每次变化后的螺距值）IF[#2LE52.001]GOTO2 （最后一个螺距值）G0X100 （X向退刀）Z50 （Z向退刀）#1=#1+1 （每次变化的角度）IF[#1LE127]GOTO1 （给定条件语句跳转）G0 X100 Z100M30洛天。

梯形异形螺纹工艺分析及加工解决方案摘要：本文阐述梯形台阶异形螺纹加工工艺、宏程序的编写进行了分析。

在实际生产中，宏程序在许多加工中都得到了广泛运用，特别是航天航空的复杂零件提供了一个很好的手工编程方法，扩展了数控加工机床的加工范围，解决了零件加工的精度问题，提高了加工效率。

通过实践表明，在加工非标准梯形螺纹时，可以采用切槽刀左右偏刀进行加工。

关键词：异形螺纹宏程序数控车削数控车床一、前言异形螺纹一般指螺纹的牙型、外形轮廓与普通螺纹不同的螺纹，如在圆柱面上的非标准牙型角梯形螺纹、在圆弧面上的圆弧螺纹、在椭圆上的圆弧螺纹等。

本文以华中数控世纪星数控系统为例，介绍圆柱面上的梯形台阶异型螺纹的加工工艺和宏程序编程。

图1 圆柱面上的梯形台阶螺纹二、梯形台阶螺纹加工方案1.梯形台阶螺纹的结构特点如图1所示，梯形台阶螺纹大径为Φ30，小径为Φ23，中间台阶尺寸为Φ26。

槽底宽度为2mm。

螺距为6mm。

牙型角为35°，右边为15°，左边为20°。

根据图样分析，加工重点一是防止螺纹扎刀，使用分层切削；二是螺纹斜面加工。

２、梯形台阶螺纹的加工方案（1）刀具的选用梯形螺纹的标准牙型角为30°，两边对称各位15°，零件一需要加工的螺纹的角度一边为20°，一边为15°。

使用标准数控机夹梯牙车刀很不好加工。

螺纹底部牙宽为2mm，加工可以使用刀宽为2mm 的切槽刀到进行螺纹加工。

如图2(a)2mm切断刀切深直径大，可加工槽深15mm，但刚性较差；图2(b)2mm切槽刀切深直径小，可加工槽深5mm，刚性较好。

如图2所示螺纹大径为Φ30，小径为Φ23切深3.5mm，所以选用2mm切槽刀既能保证切深也确保了刚性。

(a)2mm切断刀 (b) 2mm切槽刀图2 切槽刀（2）加工方法①工件装夹方式由于梯形螺纹在车削时有可能切削面积比较大，导致切削力比较大，所以要保证工件的刚性，在装夹的时候一定要夹紧，夹稳。

异形螺纹加工中的宏程序应用青岛市职业教育公共实训基地山东青岛266000；王锦青岛市技师学院山东青岛266000自2008年开始,教育部正式提出了建立“职业教育技能竞赛制度”和“校校有比赛、层层有选拔、全国有大赛”的职业院校竞赛序列,作为我国职业教育工作一项重大制度设计与创新,全国职业院校技能大赛日臻成熟和完善,“普通教育有高考,职业教育有大赛”的局面逐渐形成，特别是连续80年在天津举办的全国职业院校技能大赛数控应用技术大赛,在引领新时期数控技术职业教育方向,完善国家职业资格体系,培养、选拔技能人才等方面发挥着越来越重要的作用。

笔者近几年一直从事数控大赛的培训工作，数控宏程序的应用在各省、市甚至国家级大赛中的作用越来越明显，尤其在2011年5月份举行的全国大赛说明会上，数控宏程序的编制作为一个重要考点被单独列出，更加突出了它的重要性。

下面笔者就以35度棱形刀加工45度梯形螺纹为例讲一下恒程序的编制问题。

一、基本情况：近年来，全国数控大赛受到各方面的重视，其大赛内容也在逐渐丰富，异型螺纹（如45度梯形螺纹、圆弧螺旋线、椭圆螺纹等）的加工成为数控大赛的重要内容，而与其相对用的刀具在市场上无法买到，自己制作则太耗费时间和精力，且制作精度难以保证，不能实现通用加工；而且近年来全国大赛组委会为了保证参赛选手的公平竞争，选手进入考场之前并不知道考什么题，大赛组委会统一提供的刀具里面，除了普通的外圆、内孔、螺纹车刀之外，只提供一把刀尖角为35度、主偏角为90度的棱形车刀，我们只能通过刀具角度的调整，实现45度梯形螺纹的车削。

笔者根据近三年大赛的培训经验，深知，如果没有很好的理论基础，则不能实现加工或是由于切削用量选择不当造成工件撅件甚至打刀，从而影响选手的正常发挥。

二、工艺分析：加工梯形螺纹有很多种车削方法，如直进法、斜进法、左右车削法、车直槽法、分层法等等。

由于梯形螺纹的螺距和导程都大，车削时吃刀深，走刀快，切削余量大，再加之部分大赛用数控车床刚性较差，容易产生扎刀现象，通过不断地摸索总结，我认为通过分层切削法能够很好地解决加工过程中出现的问题。