【文章內(nèi)容簡介】 具壽命也比預(yù)期的短得多。為實(shí)現(xiàn)多次切削的目的，機(jī)床主軸必需恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，且必須與進(jìn)給運(yùn)動保持同步，保證每次刀具切削開始位置相同，保證每次切削深度都在螺紋圓柱的同一位置上，最后一次走刀加工出適當(dāng)?shù)穆菁y尺寸、形狀、表面質(zhì)量和公差，并得到合格的螺紋。圖 螺紋加工路線如圖 ，編程中，每次螺紋加工走刀至少有 4 次基本運(yùn)動(直螺紋)。運(yùn)動①：將刀具從起始位置 X 向快速（G00 方式）移動至螺紋計劃切削深度處。運(yùn)動②：加工螺紋——軸向螺紋加工(進(jìn)給率等于螺距)。運(yùn)動③：刀具 X 向快速（G00 方式）退刀至螺紋加工區(qū)域外的 X 向位置。運(yùn)動④：快速（G00 方式）返回至起始位置。（1） 螺紋切削起始位置 12螺紋切削起始位置，既是螺紋加工的起點(diǎn)，又是最終返回點(diǎn)，必須定義在工件外，但又必須靠近它。X 軸方向每側(cè)比較合適的最小間隙大約為 ，粗牙螺紋的間隙更大一些。Z 軸方向的間隙需要一些特殊考慮。在螺紋刀接觸材料之前，其速度必須達(dá)到100％編程進(jìn)給率。由于螺紋加工的進(jìn)給量等于螺紋導(dǎo)程，所以需要一定的時間達(dá)到編程進(jìn)給率。如同汽車在達(dá)到正常行駛速度以前需要時間來加速一樣，螺紋刀在接觸材料前也必須達(dá)到指定的進(jìn)給率，確定前端安全間隙量時必須考慮加速的影響，故必須設(shè)置合理的導(dǎo)入距離。導(dǎo)入距離一般為螺紋導(dǎo)程長度的 3～4 倍。同理，螺紋切削結(jié)束前，存在減速問題，故必須合理設(shè)置的導(dǎo)出距離。在某些情況下，由于沒有足夠空間而必須減小 Z 軸間隙，惟一的補(bǔ)救辦法就是降低主軸轉(zhuǎn)速(r／min)——不要降低進(jìn)給率。（2） 從螺紋退刀為了避免損壞螺紋，刀具沿 Z 軸運(yùn)動到螺紋末端時，必須立即離開工件，退刀運(yùn)動有兩種形式——沿一根軸方向直線離開(通常沿 X 軸)，或沿兩根軸方向斜線離開(沿XZ 軸同時運(yùn)動)，如圖 所示。（a) 直線退出 (b)斜線退出圖 螺紋退刀通常如果刀具在比較開闊的地方結(jié)束加工，例如退刀槽或凹槽，那么可以使用直線退出，車螺紋 Z 向終點(diǎn)位置一般選在退刀槽的中點(diǎn)，使用快速運(yùn)動 G00 指令編寫直線退出動作，如：N63 G32 Z20 F2 （螺紋加工程序） N64 G00 X50如果刀具結(jié)束加工的地方并不開闊，那么最好選擇斜線退出，斜線退出運(yùn)動可以加工出更高質(zhì)量的螺紋，也能延長螺紋刀片的使用壽命。斜線退出時，螺紋加工 G 代碼和進(jìn)給率必須有效。退出的長度通常為導(dǎo)程，推薦使用的角度為 45176。，退出程序如 13下： ……N63 G32 Z20 F2；（螺紋加工程序）N64 U4 W2； (斜線退出，螺紋加工狀態(tài))N65 G00 X50； (快速退出)（3）螺紋加工直徑和深度由于螺紋不能一次切削加工出所需深度，所以總深度必須分成一系列可操控的深度，每次的深度取值，不僅要考慮螺紋直徑，還要考慮加工條件：刀具類型、材料以及安裝的總體剛度。 螺紋加工中隨著切削深度的增加，刀片上的切削載荷越來越大。對螺紋、刀具或兩者的損壞可以通過保持刀片上的恒定切削載荷來避免。要保持恒定切削載荷，一種方法是逐漸減少螺紋加工深度。每次切削深度的計算并不需要復(fù)雜的公式,但需要一些常識和經(jīng)驗(yàn)。螺紋加工循環(huán)在控制系統(tǒng)中建立了自動計算切削深度的算法，手動計算的邏輯是一樣的。有關(guān)螺紋加工的一些數(shù)值可由下面列出經(jīng)驗(yàn)計算方法得到：外螺紋小徑=外圓直徑－2牙高；螺紋牙高=≈走刀次數(shù)=+4； 走 刀 次 數(shù)牙 高最 大 切 深 ?刀刀式中：P 為螺紋導(dǎo)程，單線螺紋導(dǎo)程與螺距相同 車三角形外螺紋時，由于受車刀擠壓會使螺紋大徑尺寸脹大，所以車螺紋前大徑一般應(yīng)車得比基本尺寸小約 。車削三角形內(nèi)螺紋時，內(nèi)孔直徑會縮小，所以車削內(nèi)螺紋前的孔徑要比內(nèi)螺紋小徑略大些，可采用下列近似公式計算：車外螺紋前外圓直徑=公稱直徑 D－；車削塑性金屬的內(nèi)螺紋底孔直徑≈公稱直徑 d—P 車削脆性金屬的內(nèi)螺紋底孔直徑≈公稱直徑 d 一 （4）主軸轉(zhuǎn)速以及進(jìn)給率 14螺紋加工時將以特定的進(jìn)給量切削，進(jìn)給量與螺紋導(dǎo)程相同，CNC 在螺紋加工模式下控制主軸轉(zhuǎn)速與螺紋加工進(jìn)給同步運(yùn)行。螺紋加工是典型高進(jìn)給率加工，比如加工導(dǎo)程為 3 mm 的螺紋，進(jìn)給量則是 3mm／r。螺紋加工的主軸轉(zhuǎn)速直接使用恒定轉(zhuǎn)速（r/min）編程，而絕不是恒線速度(CSS)，這就意味著準(zhǔn)備功能 G97 必須與地址字 S 一起使用來指定每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，例如“G97 S500 M03”，表示主軸轉(zhuǎn)速為 500r／min。那么如果加工導(dǎo)程為 3mm 的螺紋，其進(jìn)給速度計算如下：F＝700r／min3mm／r＝2100mm／min為保證正確加工螺紋,在螺紋切削過程中，主軸速度倍率功能失效,進(jìn)給速度倍率無效。 G32 螺紋切削指令應(yīng)用G32 是 Fanuc 控制系統(tǒng)中最簡單的螺紋加工代碼，該螺紋加工運(yùn)動期間，控制系統(tǒng)自動使進(jìn)給率倍率無效。 G32 螺紋切削指令指令格式：G32 X(U)～Z(W) ～ F～ Q～；(等螺距螺紋切削指令)X(U) Z(W) ——為直線螺紋的終點(diǎn)坐標(biāo)；F——為直線螺紋的導(dǎo)程，如果是單線螺紋，則為直線螺紋的螺距；Q——為螺紋起始角，該值為不帶小數(shù)點(diǎn)的非模態(tài)值，其單位為 176。，如果是單線螺紋，則該值不用指定，這時該值為 0； G32 螺紋切削編程實(shí)例試用 G32 指令,編寫圖 所示工件的螺紋加工程序。 15圖 螺紋加工工件（1）相關(guān)工藝設(shè)計螺紋切削導(dǎo)入距離 6mm；刀具退出的方式為 45176。斜線，長度為導(dǎo)程 。如圖 （a）所示。圖 示例工件螺紋加工相關(guān)設(shè)計車外螺紋前外圓直徑＝公稱直徑 D－＝24－＝；螺紋牙高=≈≈；外螺紋小徑=外圓直徑－2牙高＝－2＝；設(shè)計螺紋分五次切削加工出所需深度，第一刀切深 ，然后，每刀逐漸減少螺紋加工深度，最后精加工切深 .。分層切削染余量分配如圖 （b）所示。擬定主軸轉(zhuǎn)速使用恒定轉(zhuǎn)速 500r/min, 進(jìn)給量則是導(dǎo)程 ／r。（2） 螺紋加工程序編寫螺紋加工程序 O2022 如下：O2022 G21 G99……… 16T0404 (調(diào)用第 4 號外螺紋刀具)G97S500 M03 N20 G00 X30 Z6 M08 ；(起始點(diǎn), 導(dǎo)人距離 5 mm)N21 G00 ； （刀具從起始位置 X 向快速移動至螺紋計劃切削深度處）N22 G32 Z21 ； （軸向螺紋加工，進(jìn)給率等于螺距)。N23 U4 W2 ； （刀具退出的方式為 45176。斜線，保持螺紋切削狀態(tài)）N24 G00 X30 ； （刀具 X 向快速退刀至螺紋加工區(qū)域外的 X30 位置）N25 Z6 ； (快速 G00 方式返回至起始位置)。(N21～N25 完成螺紋的第一刀切削)N26 G00 ；N27 G32 Z21 ； N28 U4 W2 ；N29 G00 X30 ； N30 Z6(N26～N30 完成螺紋的第二刀切削)………………N40 G00 N41 G32 Z21 ；N42 U4 W2；N43 G00 X30； N44 Z6(N40～N44 完成螺紋的最后切削)G00 X100 Z100 M09M05N41 M30 (程序結(jié)束)17 螺紋切削單一固定循環(huán) G92（1）單一循環(huán)螺紋加工指令 G92 簡介由程序 O2022 可見，用 G32 編寫螺紋多次分層切削程序是比較繁瑣，每一層切削要五個程序段，多次分層切削程序中包含大量重復(fù)的信息。FANUC 系統(tǒng)可用 G92 指令的一個程序段代替每一層螺紋切削的五個程序段，可避免重復(fù)信息的書寫，方便編程。G92 指令稱單一循環(huán)加工螺紋指令，如圖 ，G92 螺紋加工程序段在加工過程中，刀具運(yùn)動軌跡為：圖 G92 螺紋切削路線首先：刀具沿 X 軸進(jìn)刀至螺紋計劃切削深度 X 坐標(biāo)；第二步：沿 Z