對(duì)小螺距螺紋的切削主要利用數(shù)控機(jī)床自帶的固定循環(huán)程序完成，其進(jìn)刀方式有垂直進(jìn)刀、側(cè)向進(jìn)刀、交替進(jìn)刀三種。

 

　　垂直進(jìn)刀側(cè)向進(jìn)刀交替進(jìn)刀其缺陷在于：切削時(shí)刀片受力不均勻，容易振刀。隨著背吃刀量的加大，切削面積逐漸增大，當(dāng)?shù)都饨咏菁y大徑尺寸時(shí)，刀具受到的抗力*大。此時(shí)如果刀具、工件和機(jī)床剛性不好時(shí)，很容易導(dǎo)致工件切削時(shí)產(chǎn)生共振，影響螺紋表面粗糙度。減小背吃刀量雖然可以緩解振動(dòng)，但這樣會(huì)影響生產(chǎn)效率。

 

　　高效加工遠(yuǎn)離端面的大螺距大尺寸內(nèi)螺紋，必須同時(shí)滿足刀具、工件和機(jī)床三者的剛性要求。各種螺紋的牙型互不相同，對(duì)應(yīng)加工程序也不同，如采用一般方式編程，需要逐句編寫，程序冗長(zhǎng)，且通用性差，易出錯(cuò)。以下提供的大螺距螺紋的通用程序，利用數(shù)控系統(tǒng)的計(jì)算及循環(huán)功能，控制刀具分別在螺紋橫向和徑向上分多刀切削，極大地減小了切削抗力，可在不改變硬件剛性的情況下，通過切削方式的改變，完成各類不同型號(hào)螺紋的加工。

 

　　2工藝路線以使用成形刀片，被加工材料為42CrMo，調(diào)質(zhì)硬度HB230，數(shù)控車加工鋸齒形螺紋為例。螺紋沿直徑方向（即X軸）采用分層進(jìn)刀，每層進(jìn)刀深度0 9mm；沿長(zhǎng)度方向（即Z軸）采用交替進(jìn)刀，從牙底圓弧中心線向左、右兩邊偏移，用小段直線逼近，需計(jì)算每次切削時(shí)橫向走刀的起始點(diǎn)位置、進(jìn)刀次數(shù)。

 

　　其它類型的螺紋通常以牙寬的中點(diǎn)為中心線向左右兩邊偏移。

 

　　（1）橫向（Z軸）走刀次數(shù)的確定橫向走刀次數(shù)=橫向進(jìn)刀初始點(diǎn)以左的進(jìn)刀次數(shù)+橫向進(jìn)刀初始點(diǎn)以右的進(jìn)刀次數(shù)橫向進(jìn)刀初始點(diǎn)以左的進(jìn)刀次數(shù)= < （牙型高度-精加工量） -徑向進(jìn)刀次數(shù)每次徑向進(jìn)刀量> TAN（左邊角）/每次橫向進(jìn)刀值橫向進(jìn)刀初始點(diǎn)以右的進(jìn)刀次數(shù)= <（牙型高度-精加工量） -徑向進(jìn)刀次數(shù)？每次徑向進(jìn)刀量> TAN（右邊角）/每次橫向進(jìn)刀值（2）加工步驟Z軸定位到以牙底圓弧中心為界的橫向進(jìn)刀初始點(diǎn)，將X軸定位到**層的進(jìn)刀深度；進(jìn)行螺距P的螺紋加工，完成后Z軸返回進(jìn)刀初始點(diǎn)；X軸仍定位到當(dāng)前層下的進(jìn)刀深度，刀具沿Z軸向左偏移到下一螺紋加工起點(diǎn)，重復(fù)步驟、直到該徑向值下螺紋中心線以左的牙型輪廓成形；徑向坐標(biāo)不變，刀具沿Z軸向右偏移一定距離，進(jìn)行螺距P的螺紋加工，直到該徑向值下螺紋中心線以右的輪廓成形；徑向坐標(biāo)變化， X軸定位到第二層的進(jìn)刀深度；重復(fù)步驟、%、；如此循環(huán)，直到X軸坐標(biāo)到達(dá)程序設(shè)定的螺紋粗加工輪廓線；（刀具定位到Z軸進(jìn)刀初始點(diǎn)，以直扎的方式沿X軸進(jìn)行螺紋的精加工，直到螺紋大徑尺寸，則全部牙型輪廓當(dāng)中的余量被切除。

 

　　螺紋加工程序結(jié)構(gòu)框圖。需要注意的是：在螺紋加工開始和結(jié)束時(shí)，由于機(jī)床Z向電機(jī)()需要加、減速，會(huì)出現(xiàn)一段不完整牙形，因此應(yīng)設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段和降速退刀段，以消除伺服機(jī)構(gòu)滯后造成的螺距誤差。

 

　　3加工程序以西門子數(shù)控系統(tǒng)為例R10=螺距R11=螺紋起始點(diǎn)的X坐標(biāo)（直徑）R12=螺紋起始點(diǎn)的Z坐標(biāo)R14=螺紋牙型高度（即總切削深度） ，數(shù)值有正負(fù)之分R15=精加工量（正值）R16=升速距離橫向進(jìn)刀起始點(diǎn)與螺紋起點(diǎn)之間的距離R17=減速距離橫向進(jìn)刀終點(diǎn)與螺紋終點(diǎn)之間的距離R18=每層徑向進(jìn)刀深度（正值）R21=螺紋終止點(diǎn)的X坐標(biāo)（直徑）R22=螺紋終止點(diǎn)的Z坐標(biāo)R23=螺紋牙型的左邊角R24=螺紋牙型的右邊角R31=橫向進(jìn)刀初始值（正值）子程序：R19= ABS（ （ R14- R15） / R18）R19= TRUNC（ R19+ 0. 7）R18=（ABS（ R14） - R15） / R19 R27= 1記錄進(jìn)刀順序數(shù)的變量R36= R21+ 3 （ R21- R11） / ABS（ R21- R11）退刀時(shí)安全的刀具直徑R41= R22+ R17 （ R22- R12） / ABS（ R22- R12）退刀時(shí)的Z坐標(biāo)A：R26= R11+ （（R21- R11）/（R22- R12） R16+ R14/ ABS（ R14） R27 R18 2）進(jìn)刀點(diǎn)的刀具直徑G00 X= R26 Z= R12+ R16 R28= R26+ （ R11- R21） / （ R22 - R12）（R16+ R17+ ABS（ R22- R12） ）收刀點(diǎn)的刀具直徑G33 X= R28 Z= R41 K= R10（螺紋加工）G00 X= R36 Z= R12+ R16 IF R27= = R19 GOTOFD（判斷是否為精加工）R29= （ABS（ R14） - R15- R27 R18） TAN（ R23） / R31 R29= TRUNC（ R29+ 0. 5）（ Z軸進(jìn)刀次數(shù)取整運(yùn)算）R31= （ ABS（ R14） - R15- R27 R18） TAN（ R23）/ R29（螺紋中心線以左每次Z軸移動(dòng)的距離）R30= 1（ Z軸進(jìn)刀次數(shù)初始值）B：G00 X= R26 Z= R12+ R16- R30 R31 R28= R26+ （ R11- R21） / （ R22 - R12）（R16+ R17+ ABS（ R22- R12） - R30 R31）G33 X= R28 Z= R41 K= R10 G00 X= R36 Z= R12+ R16 R30= R30+ 1 Z軸進(jìn)刀次數(shù)遞增1次IF R30 < = R29 GOTOBB判斷進(jìn)刀次數(shù)是否夠R31= 0. 8 Z軸進(jìn)刀初始值（正值）R29= （ （ ABS（ R14） - R15） - R27 R18） TAN（ R24） / R31 R29= TRUNC（ R29+ 0. 5）R31=（ABS（ R14） - R15- R27 R18） TAN（ R24） / R29（螺紋中心線以右每次Z軸移動(dòng)的值）R40= 0 C：G00 X= R26 Z= R12+ R16+ R30 R31 R28= R26+ （ R11 - R21）/（R22- R12）（R16+ R17 + ABS（ R22- R12） + R30 R31）G33 X= R28 Z= R41 K= R10 G00 X= R36 Z= R12+ R16 R30= R30+ 1 Z軸進(jìn)刀次數(shù)遞增1次IF R30 < = R29 GOTOB C判斷Z軸進(jìn)刀次數(shù)是否夠R27= R27+ 1 GOTOB A：D：精加工部分G00 X= R11+ R14 2+ R16 （ R21- R11） / （ R22- R12）Z= R12+ R16 G33 X= R21+ R14 2+ R17 （ R21- R11）/（R22- R12）Z= R41 K= R10 G00 X= R36 Z300 M30 4結(jié)語加工程序采用模塊化設(shè)計(jì)，只要把幾個(gè)簡(jiǎn)單的零件信息，如螺紋起、終點(diǎn)直徑、牙型高度等，輸入到相應(yīng)位置即可完成全部編程工作。這就降低了對(duì)操作工技術(shù)水平的要求，提高加工效率。該程序不受螺紋型號(hào)限制，通用性好，在生產(chǎn)中的應(yīng)用前景廣泛。