圆弧面蜗杆数控车削加工的宏程序实现

取槽宽为进刀宽度!利用两个循环语句!第一个循环沿斜线径 向单边以 "0# 77的吃刀深度进行循环切削!第二个循环切削 蜗杆槽宽度的部分! 4P方向以 "0! 77进给量进行循环切削0 这种方案最大的特点就是切削力非常小!不会出现扎刀'打刀 情况$
图 2&方法一&蜗杆螺纹粗车刀图
"#
创新与实践
!"#$%&'&() *%+ ,*-."! -./0!%!1.0%!!"#$
&引言 蜗杆在各类大型机械的减速机构上都有广泛应用!但蜗杆
的加工!特别是大模数的蜗杆的加工是比较棘手的问题!在普 车上车削要求工人要有比较熟练的操作技巧!其加工的精度和 生产效率受人为因素和操作技术水平影响比较大$ 虽然数控 车床具有较高的精度和稳定的加工性能!为蜗杆齿形的车削提 供了良好的加工基础!但是其程序的编制与操作控制均有较高 的难度$
技术与市场 !"#$ 年第!蜗 杆和大导程螺 纹零件 的齿形$ ) 用这个方法时!在数控车床能承受的范围内!可尽可能选择较 高的切削速度!比如(在车削模数 7Ub' 时!选用 2%" ;S789$ &蜗杆数控车削走刀方式设计
方法一(走刀路线如图 ! ) C* 所示$ 采用刀头宽小于齿形 槽宽的车刀如图 2 所示!采用 !0' 77的刀头宽加工 !03$$ 77 槽宽的蜗杆螺纹!巧妙地结合普通车床车削蜗杆时应用的左右 赶刀工艺技巧!采用左右分层车削斜面的方法取代成形刀法来
!+`!"`共六种!而蜗杆螺纹的齿形角度为 '"`!由于现在的数控 车床多数有 宏 变 量 编 程! 可 采 用 宏 变 量 控 制 走 刀 方 式! 结 合 R2! 或 R$! 螺纹指令完成蜗杆的加工$ &刀具的选择

例6 抛物线与椭圆的混合运用。
%8002 (程序名) G92 X50 Z0 （起点坐标） U32 V40 W55 A8 B5 C4 M98 P8001（定义#20=32、#21=40、#22=55、#0=8、#1=5、#2=4） W G36 G90 X50 Z0（到起点位置） M30 V %8001 (子程序名) U #10=0 #11=0 （抛物线起点X、 Z轴坐标值） #12=0 #13=0 （椭圆起点在X、Z轴方向增量值） G64 G37 （小线段连续加工、半径编程） WHILE #11 LE #20 （抛物线方程：Z=-X*X/C ） G01 X[2*#10] Z[-[#11]] F1500 #10=#10+0.08 （计算各段抛物线X轴坐标） #11=#10*#10/#2 （计算各段抛物线Z轴坐标） 抛物线 ENDW Z=-X² /c G01 X[2*[SQRT[#20*#2]]] Z[-#20] （到达抛物线终点） G01 Z[-#21] （到达直线终点） 椭 圆 X a / b b2 z 2 ： WHILe #13 LE #1 （椭圆方程：X*X/A*A+Z*Z/B*B=1） 图4 #16=#1*#1-#13*#13 #15=SQRT[#16] #12=#15*[#0/#1] （计算椭圆X轴方向的增量） G01 X[2*[SQRT[#20*#2]+#0-#12]] Z[-#21-#13] #13=#13+0.08 （确定椭圆Z轴方向的增量） ENDW G01 X [2*[SQRT[#20*#2]+#0] ]Z[-#21-#1] （到达椭圆终点） 抛物线 椭圆 G01 Z[-#22] 2 2 Z=-X² /c X a / b b z U12 G00 Z0 m99

【作者简介】　宾立（1989—），男，本科，研究方向：数控技术。

基于宏指令进行圆弧螺纹的数控车削加工宾　立　罗　洲（湖南三一工业职业技术学院，湖南　长沙　410129）摘　要：圆弧螺纹在普通车床上加工劳动强度大，加工效率低且不易控制尺寸精度，且经常出现废品。

如何高效的用手工编程加工出精密的圆弧螺杆，该问题一直没有完美地解决。

用数车的方法加工圆弧螺杆，提高了效率和加工质量，自然也增加效益，本文着重介绍圆弧螺杆的数控车削方法。

关键词：圆弧螺杆；数控车削；加工效益随着机械行业的发展，对产品功能要求的不断提高，对一些零件的机械结构也提出了更高的要求，其中具有代表性的就是圆弧螺纹。

圆弧螺杆主要应用于航空传输机械、塑料挤压机械、罐装饮料和工程机械等方面都有体现。

本文以下图（图1）为例，对该螺纹的数控车削工艺、参数及编程进行分析。

图1　圆弧螺杆一、螺杆结构数控车床主要加工轴类零件，主要涉及内/外圆表面、圆弧、锥度、螺纹、断面槽等。

圆弧螺杆对编程的要求高，需要批量加工时必须要用参数化编程才能保证效率和质量。

（一）结构特点（如图2所示）由图可知该零件上的圆弧螺纹螺距为6，圆弧半径为R1.5，牙高为1.5，通过分析需要用强力切槽刀进行车削加工。

图2　圆弧螺纹结构（二）螺杆的成型加工圆弧螺杆，需要计算主轴每分钟转速，刀具的Z向定位点一致，利用机夹式数控切刀对螺旋线进行开粗，然后根据图纸精度要求选择合适的精车刀具。

加工圆弧螺杆前，要做好充分准备，包括程序校验、机床仿真、刀具装夹等，做到方方面面考虑周全，才能加工出漂亮的圆弧螺杆。

二、工艺分析在此，仅分析零件中圆弧螺纹部分的车削工艺、装夹与编制程序。

（一）零件的装夹为了达到加工要求，防止工件振动影响加工质量，所以事先准备一根螺纹心轴，与图纸中M27X1.5的内螺纹配合，注意螺纹一定要旋合到位。

三爪自定心卡盘夹装定位，具体装夹如图3所示。

图3　零件的装夹（二）加工方法在车削的实际过程中，由于加工深度不断变化，切刀的两个刃与圆弧螺纹两侧的接触面会逐渐增大，加工越困难，轻则会产生振刀，增加切刀的磨损，重则出现崩刃、扎刀、断刀的危险，导致零件报废。

并 且该 定位 胶存 在 固化 收缩 率 ， 所 以注 胶 腔 不 宜设 计
１ 圆弧面蜗杆 的结构 及其／ ｊ ￣ － ｒ 机制
如 图 １所示 直廓 环面蜗 杆是 圆弧 ห้องสมุดไป่ตู้蜗杆 常见 形式
之一 ， 其 节 面为环 面 ， 齿 廓 形 状 为一 直 线 ， 直 线 的延 长 线 切 于直径 为 ｄ的形 成 圆 。环 面蜗杆 的加 工通 常在专 用 机床 上进 行 。图 １ 所 示专 机加 工 的实现 方式是 采用 左 右两 把切 刀 ， 无 论粗 切还 是精 切 ， 其 圆周 进给分 两次 进行 ， 第 一次 用一 把切 刀 ， 在某 一 圆周 进 给方 向加 工蜗 杆 螺旋槽 的一个 侧 面 ， 然后 再 换 另 一把 切 刀 并 采用 相
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：ＡＲＣ－ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｗｏ ｒ ｍ ｃ ａ ｎ ｎｏ ｔ ｕ ｓ ｅ ｗｏ ｒ ｍ ｓ ｃ ｒ ｅ ｗ ｔ ｕ ｒ ｎｉ ｎｇ ａ ｓ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｔ ｙ ｐ ｅ ｏ ｆ ｗｏ ｒ ｍ ，ｓ ｏ ｉ ｔ ｕ ｓ ｕ ａ ｌ ｌ ｙ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｓ ａ
对 具有 宏指 令功 能 的数控 车床 而言 。 可 将 圆弧转 化为小 线 段 ， 然 后对 小线段 实 施螺纹 切削 。 采用 宏程
序 循环控 制 即可 实现 圆弧 面蜗 杆 的车削 加工 。 实践证 明 ， 该 方 法控 制方便 、 适应 性强 ， 为 圆弧面 蜗杆
加 工的 实现 提供 了一 种新 的思 路 。 关 键词 ： 圆 弧面蜗 杆 宏 程序 螺 纹车 削 文 献标识 码 ： Ｂ 中图分 类 号 ： Ｔ Ｈ１ ６ ； Ｔ Ｐ ３ ９ １
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ＮＣ ｔ ｕ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｒ ｏ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ａ ｒ ｃ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｗｏ ｒ ｍ

圆弧面蜗杆数控车削加工的宏程序
提供思路与程序,螺纹参数程序后面会有说明
就不详解了：
程序如下：
O0001T0101
G90G0X60Z5S100M03
#3=－22．5；弧面圆心Z
#4=170；弧面圆心X
#6=0；切深初值
#7=68．5－63；圆弧刀总切深
WHILE#6LE#7DO1；切深分层循环
#5=63+#6；圆弧半径
#1=－［90－25．46］*PI/180；起始角
#2=－［90+25．46］*PI/180；终止角
#10=10*#5/67．5；当前弧面的螺距
G1X［#4+2*#5*SIN［#1］］Z［#3+#5*COS［#1］］F30；到起始位置
WHILE#1GE#2DO2；圆弧小角度分割
G32X［#4+2*#5*SIN［#1］］Z［#3+#5*COS［#1］］F［#10］；小线段车螺纹#1=#1－0．1；角度递变
ENDW2
G0X60F50G0Z5
#6=#6+0．08；切深递变
ENDW1
G0X100．Z100．
M05
M30
加工时，圆弧车刀以圆弧中心为刀位点对刀，其最终切深按两侧齿廓线以刀尖圆弧半径倒圆后的圆心位置来确定，圆弧段螺纹车制的起始和终止角度可按超出有效毛坯外的第一个齿槽位置求算。

采用圆弧车刀预切结束的同时也完成了齿底的加工，仅剩两侧齿廓留余量。

由于刀具采用直进直出的运动，弧面蜗杆有效齿廓线的两侧不允许有倒卷，否则会产生刀具干涉，即弧面蜗杆的弧面半径和有效区段的弧心角应受到一定的限制。

·94·
在实际加工中， 我们不需时时控制刀具刀位点的位置， 主要只要控制每次螺旋线切削时的起点位置， 之后的刀具位 置有机床螺纹切削的同步功能自动实现 。ψ 的变化范围通常 在 70° ～ 110° 之间， 在螺纹加工起始点可取 ψ = 70° ， 螺旋线结 束点处取 ψ = 110° 即可。
两种， 全修型在普通设备上更难以实现 。 合修型” 采用数控车床加工直廓环面蜗杆后， 使得“全修型 ” 和 “综合修型” “全修型” ， 都能方便的实现。对于 其修型原理是 当蜗杆毛坯匀速转动时， 带动刀具转动的工作台要作变速运 这种变速在普通机床上是非常难以实现的， 但在数控车 动， 床上， 只要使不同 ψ 位置处的螺距 F 作适当变化就可以了， “综合修型 ” ， 这在宏程序中是可以实现的 。对于 其修型原理 并在加工 是将蜗杆传动中的中心距和传动比都作相应改变， 时要求蜗杆作一定的轴向偏移， 这在普通加工中也较难实 z0 等就可实 现， 但在数控车削中， 只需适当改变编程参数 a0 、 现了。 三、编程 （ 一） 程序流程图。根据在数控车床上加工直廓环面蜗 首先编制了如图 4 的流程图， 在此流程图中 杆的动作要求， 没有反应粗精加工， 在实际编程中可另行加入 。 （ 二） 部 分 程 序。 根 据 以 上 分 析 与 设 01． MPF G71G90G95G64 M3S200 M08 T4D1 G0X150Z － 40 R1 = 70 ； 环面蜗杆切削起始角度 R2 = 110 ； 环面蜗杆切削终止角度 R4 = 4 ； 刀具宽度 R14 = － 4． 4 ； 径向切削起始深度 R18 = 4． 8 ； 径向切削终止深度 R15 = － 99 ； 蜗杆喉部中心在 Z 方向上的坐标 MA1 ： R14 = R14 + 0． 1 IF R14 ＞ 0 GOTOF MA3 R11 = R1 R12 = R2 R10 = R14 + 0． 3 G9G0X = 2* R13 － 2* （ R16 + R10 ） * SIN（ R11 ） Z = R15

Ｔ方式切 削厚度较大 ，每一 次进刀时要 考虑刀具寿命
及其磨损 问题 ， 设计切削深度 应相对小些 ， 这样切除 同 样 多的金属时切削力也 相应减小 ，但切 削效率可 以得 到成倍 的提高。通过粗精 车分开 的进 给方式合理地分 配切 削量 ， 可以大大降低切 削力 ， 同时也 能起 到改善 刀
据所加工零件 的形状要求及 例题 中蜗杆 牙型角 ，选 用 刀宽 ３ ． ５ ｍ ｍ的成 型车刀 ， 如图 １ 所示 。
值 语句改 变所 加工零件 的形状 ，使整个 程序都具 有通 用性 。如 Ｆ ａ ｎ ｕ ｃ 系统的宏程序 ， 在符号 ＃后指定一个数 字或一 个 表达式 ＃ １ ＝ ＃ ２ ＋ ＃ ３ Ｘ ｓ ｉ ｎ ［ ＃ ４ ］ 来定 义一 个变 量 。 这种变量类型 与计算 机 Ｃ语 言的变量类似 ，也 分为局 部、 全局 、 系统变量等 ， 格式如下 ：
根 据所加 工产 品 的规 格 、 精度 、 成 本 等因素 ， 在选 择 刀具时应 采用 刃磨后 的成 型刀或 定制 的成 型刀 片 ， 这是 因为蜗 杆车 刀的工 作后 角与 刃磨后 角不一 致 ， 而
且蜗杆螺旋 角比较大 ，加工 时车刀后角 会与螺旋槽 相 碰， 导致车刀不能顺利切削 ， 甚至会损坏车刀 。因此 ， 根
方法＿ ｌ ＿ 。
Ｉ Ｆ ［ ＃ ２ Ｇ Ｅ ４］ ＃ Ｇ Ｏ 及工 艺分析
２ ． １ 刀具选择
１ 宏 程 序格 式
宏 程序 的编制在数控 编程 中属于难 点部分 。在一 般 的程序 编制 中 ， 程序 中地址字符后 为一个常 量 ， 一个 程序只能描述 所加工平 面的几何 图形 ，缺乏灵活性 和 适用性 。宏程序 中地址字符也是一个变量 ， 可 以通过赋

款新的驱动器上实现Ｐ ＫＩ ＸＩ 功能却因为 ＡＲ ＮＧ Ａ Ｓ
Ｓ ２ 驱 动 的 拓 扑 比较 功 能 变 的 难 以 实 现 。所 以 采 １０ 用不 带 Ｄ Ｉ Ｅ—Ｃ Ｉ 接 口的 西 门子 电动 机 配合 使 ＲＶ ＬＱ
情 况下 ，这种方法可能最 为简单 ，甚至对于８ ０ ４Ｄ ｓ，以及８ ８ ｌ ２ Ｄ系统中Ｐ Ｒ Ｎ ＸＩ功能的实现都 Ａ ＫＩ Ｇ Ａ Ｓ 是一种方法与尝试 。ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ １０ １ ） ０ ２ １４
轴 轴 线 垂 直 处 于 水 平 面 内 为 轴 ， 刀 具 远 离工件 的方 向
为各 轴 的正 方 向。
图２ 椭圆半成品
７ Ｏ ～
具选择、切削用量选择及程序设计等综合难度较大
的 操 作之 一 。常 用 数控 系统Ｆ Ｎ Ｃ、 ＳＥ Ｎ 、 Ａ Ｕ ＩＭＥ Ｓ
ｙ Ｘ
图３ 零件 实物
变量进行算术运算 、逻辑运算和函数运算。该程序
中Ｇ３ 格 式 中 和ｚ 要 通 过 椭 圆参 数 方 程 进 行 计 ２ 需
４ 结语 ．
椭 圆面 上螺 纹 车 削加 工 宏 程 序的 开 发 ，充分 发 挥 了Ｃ Ｃ Ｎ 系统 自身 的计 算功 能 ，提 高 了编程 效率 和 准 确性 。本 文编 制 的程 序 模 板 ，只 需 修 改宏 程序 中 椭 圆参 数 和 螺纹 的 基 本参 数 值 ，即能 实现 在 不 同椭
Ｎ １＃＝ ０ （ 点椭圆离心角为３ 。） １０ １ ３ ； Ａ ０
Ｎ１０ Ｉ Ｅ＃ Ｌ １０ＤＯ１ （ ２ ＷＨ Ｌ ［１ Ｅ ５］ ； 变量 不大于１０ ｌ ５ 时，继续
循环 ，否则结束循环 ，直接执行 “ Ｎ １ Ｅ Ｄ ”的下一句程序，１０ ５。

由浅入深宏程序1-宏程序入门基础之销轴加工对于没有接触过宏程序人，觉得它很神秘，其实很简单，只要掌握了各类系统宏程序的基本格式，应用指令代码，以及宏程序编程的基本思路即可。

对于初学者，尤其是要精读几个有代表性的宏程序，在此基础上进行模仿，从而能够以此类推，达到独立编制宏程序的目的。

本教程将分步由浅入深的将宏程序讲解给大家，作者水平有限，也希望各位同仁提供更好的思路。

下面大家先看一个简单的车床的程序，图纸如下：要求用外圆刀切削一个短轴，这里只列举程序的前几步：O0001T0101；M3S800；G0X82Z5；G0X76；G1Z-40F0.2；X82；G0Z5；G0X72；G1Z-40F0.2；X82；G0Z5；G0X68；G1Z-40F0.2；X82；G0Z5；G0X68；G1Z-40F0.2；X82；G0Z5；........G0X40；G1Z-40F0.2；X82；G0Z5；G0X150Z150；M5；M30；从上面程序可以看出，每次切削所用程序都只是切削直径X有变化，其他程序代码未变。

因此可以将一个变量赋给X，而在每次切削完之后，将其改变为下次切削所用直径即可。

T0101；M3S800；G0X82Z5；#1=76；赋初始值，即第一次切削直径N10 G0X[#1] ；将变量赋给X，则X方向进刀的直径则为#1变量中实际存储值。

N10是程序G1Z-40F0.2；段的编号，用来标识本段，为后面循环跳转所用。

X82；G0Z5；#1=#1-4；每行切深为2mm，直径方向递减4mmIF [#1GE40] GOTO 10如果#1 >= 40，即此表达式满足条件，则程序跳转到N10继续执行。

G0X150Z150；当不满足#1 >= 40，即#1<40，则跳过循环判断语句，由此句继续向后执行。

M5；M30；由浅入深宏程序2-宏程序之销轴粗精加工本篇文章利用宏程序简单模仿数控系统的外圆车削循环功能。

数控车床宏程序FANUC数控车第一章编程代码————-———-——--——--—-—-—--—--—-—-—-———————————-—————-——-—---1 1．准备功能G-——-———-----————-—--————--————————-——-———-—-—---——--——-—-———1 2．辅助功能M—————-—---———-—--——-———-—-——————-——-————-—————-—--——————--—6第二章用户宏程序—————--—--——-————----———-—--——————--——-—--—-——————--———71。

运算符号—-—-————-——————--———-—-—-——————-——-—-—————-—--—-—--———--—-—--—-7 2．转移和循环——--—-———-————--——----—----————————-———-—--——-——-—-———-————73．运算指令-—--—-—————---————-————--———--———-———-——————--—--—-——---———--—8第三章宏程序编程————-—-———-—————-—--——-—--—--——-—-——-——-—-————-——--—--111．车V型圆锥—-——-—-—-—-—————-—-——-—————-—--—-——-————-—-—--—-—-----——-112．车U圆弧—---——-—----——-—————-——---————-——-————--——-——----———————--——-123．方程曲线车削加工—-——--—-—--—-—---—-————-——-——-——--—--—-—-————-———135．车梯形螺纹36×6—-————-————-——-—————————-—-——--—————————-———--—-——14 6．蜗杆-—----—-——-———--——————-———----—-————————-——-——-—-—-—-————-—----——-—15 7．加工多件——-—---——-—-—--———--—-————————-—-—--———-—————-———--—--———-———-17第四章自动编程-——---———--——-———-—-———--——--—-——-——-———---—----———--—---———-——211．UG建模---——-———————---————————-—-———--—————--————--—-——--——-—————-——-—-———21 2．创建几何体-—————-—---—---—————---—---——-——-————--———————————-—-——---——-———24附录—-———-—-——--———-——————-—---—-———————-———--—-----—-————--—————-———-——---——-29第一章编程代码1．准备功能G00快速定位 G01直线插补 G02顺弧插补G03逆弧插补 G04暂停G9，G60，G64准确/连续停G20英制输入 G21米制输入 G40取消刀具补偿G41建立左刀具补偿 G42建立右刀具补偿G50坐标设定/主轴最高速设定G70精车循环格式： G70 P(ns） Q（nf）ns: 精加工形状程序的第一个段号。

（如果Ｘ向当前点坐标大于２６跳转到５６句从 新定起点）
END 2 G0 U2; Z26;（退刀） IF [#20 GE 0] GOTO 100;
（如果余量大于等于０跳转到１００句）
G0 X100; M05; M30;
3.抛物线类零件的宏程序编制 抛物线的一般方程：
X 2 2PZ（或Z2 2PX）
在数控车床编程中，宏程序编
程灵活、高效、快捷。宏程序不仅 可以实现象子程序那样，对编制相 同加工操作的程序非常有用，还可 以完成子程序无法实现的特殊功能， 例如： 系列零件加工宏程序、椭圆
加工宏程序、抛物线加工宏程序、 双曲线加工宏程序等。
主要内容
数控车床宏程序编程特征 宏程序中的变量 宏程序变量间的运算指令 宏程序的控制语句 数控车床宏程序编程技巧编程实例 宏程序用于系列零件的加工 椭圆类零件的宏程序编制 抛物线类零件的宏程序编制 双曲线过渡类零件的宏程序编制
两者不为一个值，关系为
tan
a b
tan
椭圆宏程序结构流程：
1.开始 2.给常量赋值
3.给变量赋值
4.计算坐标值
5.指令机床沿曲线移动X，Z坐标
6.变量递增或递减
7.判断是否到达终点
未到终点返回4.计算坐标值
8.到终点结束
椭圆加工： 零件材料 45钢，毛 坯为 φ50mm×1 00mm，按 图要求完 成数控加 工程序。
【解答】
O0001； T0101 ; M03 S800； G0 X51. Z2.； G71 U1.5 R1. ；（粗车右端外形轮廓） G71 P10 Q20 U0.5 W0.1 F150 ； N10 G1 X25.966；（椭圆处外径） Z0.； Z-19.； X35.988 Z-29.; Z-46； X44.； X45.992 Z-47.； N20 Z-55.； G70 P10 Q20 S1000 F120；（精车右端外形轮廓） G00 X100.； Z50.；

数控车床上加工蜗杆的通用宏程序广数 980TD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 (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(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。

1/4页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。

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。

蜗杆传动装置主要应用在减速机构中，在很多机械设备上要应用，如车、铣、刨、磨等设备上都要应用。

蜗杆因螺距大、螺旋槽深，在普通车床上加工比较耗时，且劳动强度较大，并对工人技术要求较高，而在数控车床上采用宏程序加工蜗杆，只需通过变量参数设置就能完成蜗杆加工时的分层、分头、借刀等动作，减轻了劳动强度，提高了生产效率。

1 蜗杆相关尺寸分析根据蜗杆齿廓形状的不同，常用蜗杆的齿形分轴向直廓蜗杆和法向直廓蜗杆两种。

轴向直廓蜗杆的轴向齿廓为直线，在垂直于轴线的截面内，齿形是阿基米德螺旋线，又称阿基米德蜗杆。

法向直廓蜗杆是法向齿廓为直线，在垂直于轴线的截面内，齿形是延长渐开线，又称延长渐开线蜗杆。

在加工法向直廓蜗杆、轴向直廓蜗杆时，法向直廓蜗杆的制造比较困难，一般轴向直廓蜗杆在机械设备中应用的最多，下面根据轴向直廓蜗杆计算相关尺寸。

(1)根据图1计算轴向直廓蜗杆部分理论几何尺寸螺距：P=πx m =3.14*4=12.56 m m全齿高：h=2.2m x =2.2*4=8.8 m m 轴向齿顶宽：a s =0.843mx=0.843*4=3.372 m m轴向齿根槽宽：f e =0.697mx=0.697*4=2.788 m m分度圆直径：d 1=d -2mx=60-8=52 m m齿根圆直径：f d =d -4.4mx=60-17.6=42.4 m m轴向齿厚：x s =p/2=12.56/2=6.28 mm(2)根据图1尺寸公差要求计算蜗杆几何尺寸根据轴向齿厚尺寸公差取中间公差值得到的尺寸6.205 m m ，在分度圆直径、全齿高不变的情况下齿根槽宽和齿顶宽的尺寸发生了变化。

齿根槽宽增加了0.075 m m ，尺寸为2.863 m m ，蜗杆车刀刀头刃宽为2.5 m m ，齿顶宽减少了0.075 m m，尺寸为3.297 m m。

2 蜗杆编程工艺分析(1)加工方法选择 在车床上加工蜗杆一般采用直进法、斜进法、左右借刀法三种加工方法，在数控车床上加工大模数蜗杆我采用左右借刀法加工。

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基于宏程序的斜面、 圆弧面的数控铣削编程
张秀娟 郭文星 （九江职业技术学院， 江西 九江 ３３２２００ ） 摘 要： 宏程序是手工编程的高级编程语言，合理地应用宏程序不仅能减少编程程序量 、 提高零件的加工精度，也能大大缩短加工时 间， 提高加工效率。通过斜面、 圆弧面加工实例，探索宏程序在数控铣削中的应用。 关键词： 数控铣削； 宏程序； 斜面、 圆弧面编程； 零件 在数控铣削加工中， 为了工艺的需要， 大部分零件都包含倒斜 采用角度 θ 为自变量， 其精加工程序如下： 面、 圆弧面等加工部位， 我们通常采用宏程序对其编程， 既提高编程 效率， 也优化了加工路径。 通常倒角的轮廓分为两种： 特殊轮廓和常 规轮廓。 下面我们以这两幅零件图为例详细讲解在数控铣削中如何 利用宏程序对其倒角进行编程。以 ＦＡＮＵＣ ０ｉ－ＭＢ 数控系统为例。
２．２ 倒斜面 Ｃ５ 仍然采用切削深度 Ｚ 作为自变量， 其精加工程序 如下：
图１ 图２ １ 特殊轮廓中的倒角 如图 １ 中在正方体上的 ３０°倒角、 孔上方的倒角 Ｒ５ 都属于这 种类型， 他们的共同特点是通过水平面截交的平面仍然是特殊图形 （如这里的正方形和圆形 ） ， 编程中我们利用这个特点进行编程。 １．１ 孔上方的圆弧面编程通常采用角度 θ 为自变量， Ｒ５ 圆弧 面精加工程序如下： 综上所述， 在数控铣削加工中， 对于倒斜面和圆弧面的宏程序 的编程主要有两个特点， 一是通过逐层切削方式下每层的实际轮廓 不同。特殊轮廓 （如正方形和圆形 ） 仍按轮廓的类似型进行编程， 常 规轮廓需借助系统变量 ＃１３００１ 进行编程； 二是自变量的选择不同。 倒斜面通常采用切削深度作为自变量， 而圆弧面或球面通常采用角 度作为自变量来编程。 本文对数控铣削加工中出现的倒斜面 、 圆弧面的宏程序编程进 行了详细的分析， 程序具有很强的通用性和推广性， 对宏程序编程 的学习具有很好的借鉴作用。 参考文献 [1]陈银清.宏程序编程在数控加工过程中的研究[J].机床与液压,2009 (05):42-45.

圆弧轴数控车削加工工艺与程序的编制专业作者姓名指导教师定稿日期：2013年04月10日新疆工业高等专科学校机械工程系毕业设计（论文）任务书注：此表发给学生后由指导教师填写，学生按此表要求开展毕业设计（论文）工作。

新疆工业高等专科学校机械工程系毕业设计（论文）成绩表摘要随着科技的不断发展，数控技术在企业中发挥越来越重要的作用。

数控加工制造技术正逐渐得到广泛的应用，对零件进行编程加工之前，工艺分析具有非常重要的作用。

本设计通过对典型的数控车床轴类零件工艺特点、数控加工工艺的分析，给出了对于一般零件数控加工工艺分析的方法，设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点。

设计说明书以典型的数控车床轴类零件为例，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工顺序，各工序所用刀具，夹具和切削用量等，编写加工零件的程序。

按照说明书要求将加工出零件，并对零件自检数据进行分析，说明在加工过程中应注意的事项。

对于提高制造质量、实际生产具有一定的指导意义。

关键词：轴类零件；数控加工；工艺设计；工艺分析；刀具；切削用量；加工程序；加工注意事项AbstractWith the continuous development of science and technology, numerical control technology in the enterprise play more and more important role. Numerical control processing manufacturing technology is increasingly a wide range of applications, to spare parts processing programming, before technology analysis plays a very important role. The design of the CNC lathe through typical shaft parts process characteristics, CNC processing process analysis, and gives the general parts for CNC processing technology analysis method, to design the reasonable processing technology process, give full play to the nc machining of high quality, high efficiency, low cost characteristic. The design specification with typical shaft parts CNC lathe as an example, according to the material, the machining by contour shape, processing precision suitable machine tool, the processing plan formulated, determine the parts processing order, each working procedure, the cutting tool, fixture and cutting dosages, write processing components of the program. According to the specifications will work out parts, and parts of self data, in the process that should be paid attention in the matters. To improve the quality, the actual production manufacturing has certain directive significance.Keywords: axial parts; Numerical control processing; Process design; Process analysis; Cutting tool. Cutting dosages; Processing program; Processing note目录第 1 章机床的选用及简介 (4)1.1 机床的选择 (4)1.2 机床的组成 (5)1.2.1 数控机床的组成 (5)1.2.2 数控系统与数控机床的组成 (6)1.3 机床的工作原理 (6)1.3.1 数控机床的工作原理与工作方式 (6)1.4 机床的工作特点 (6)第 2 章零件的工艺分析 (8)2.1零件工艺分析 (8)2.1.1零件图的分析 (8)2.2确定加工方案 (9)2.3 加工路线和加工顺序的确定 (9)2.3.1加工工艺路线 (10)2.4 切削用量的选择 (10)2.5 刀具的选择 (12)第 3 章加工工序的编排 (14)3.1 工序与工步的划分 (14)3.2 加工工序的编排 (15)3.3 加工工序卡片 (16)3.4 加工程序 (16)3.5 零件加工中的难点与解决方案 (19)第 4 章数控车床操作注意事项 (20)第 5 章结论 (21)第 6 章致谢 (22)第 7 章参考文献 (23)附录一常用公制螺纹切削的进给次数与背吃刀量（双边） mm (24)附录二数控机床设备安全操作规程 (25)附录三指令字符 (26)附录四常用G指令代码 (27)第 1 章机床的选用及简介1.1机床的选择在选择机床时，即要考虑其生产的经济性，又要考虑其适用性和合理性。

基于宏程序在数控车床上加工圆弧面蜗杆徐军平,聂荣臻(常州刘国钧高等职业技术学校,江苏常州213004)摘要:以Fanuc 0i 系统数控车床为例,阐述了运用宏程序解决圆弧面蜗杆的加工问题,并提供了相应的程序。

关键词:数控车床;蜗杆;宏程序中图分类号:TS 642文献标识码:Ａ文章编号:2095-2953(2014)05-0054-02Application of Macro Programs to Circular Worm Process on CNC LathesXU Jun-ping,NIE Rong-zhen(Changzhou Liu Guojun Higher Vocational School,Changzhou Jiangsu 213004,China)Abstract :With Fanuc 0i s ys te m CNC la the s a s an e xa m ple ,the applica tio n o f m acro pro g ra m s to s o lve the proble m s w ith the pro ce s s ingo f circula r wo rm s iss ta te d,with corre s po ndingprog ra m spro vide d.Key words :CNC la the ;wo rm ;m a cro蜗杆是机械传动中常用的零件,具有牙槽窄而深、螺旋升角大、精度要求高、工件的长度和直径比值较大等特征。

本文以Fanuc 数控系统为例,介绍在圆弧曲面上加工圆弧牙型蜗杆的宏程序编程和加工方法[1-2]。

1宏程序格式宏程序的编制在数控编程中属于难点部分。

在一般的程序编制中,程序中地址字符后为一个常量,一个程序只能描述所加工平面的几何图形,缺乏灵活性和适用性。

宏程序中地址字符也是一个变量,可以通过赋值语句改变所加工零件的形状,使整个程序都具有通用性。

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，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，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。

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。