加工變導程螺紋太難？宏程序實例教案，看完就明白了

變導程螺紋的應用十分廣泛， 變導程絲槓就是其中的一個代表， 變導程螺紋還用於如飲

料罐裝機械主傳動部分的變導程螺旋杆； 在航空傳輸機械、塑料擠壓機械、 飼料機械、 船舶上的變導程螺旋槳； 高速離心泵上的變導程誘導輪、 變導程螺旋槳動力裝置以及汽車前轉向懸掛上的變導程彈簧減振器等方面。 用數控車削方法加工變導程螺紋， 能夠提高生產效率和加工質量。

1．變導程螺紋參數

變導程螺紋是一個導程按某些規律變化的螺紋，如圖 所示的變導程螺紋，其導程是以增量值 T 遞增變化的。

加工變導程螺紋時， 螺紋車刀切削刃上任意一點的軌跡是一條螺旋線， 沿圓周方向展開

為一直線，如圖 5-35 所示。圖中橫坐標為圓周長，縱坐標為 導程，由於是變導程螺旋線，相鄰圓周直線段的斜率不同，每 一直線段的升角增量為 α,其數值為：

α =arctg{( T·S)/[S2+Tm(Tm+ T)]} (1)

式中： Tm-- 任意一段導程（ mm）；

S-- 刀具切削刃上任意一點的迴轉周長（ mm）； T-- 變導程增量（ mm）。

根據式 (1) 可以得出 α 與導程增量、導程變化以及螺紋外徑變化之間的關係，當 α

較大時，為了保證兩相鄰螺旋線間平滑過渡， 採取圓弧或直線連接，因此， 整個變導程螺紋由兩組曲線組成。對於升角增量較大的變導程螺紋，還須在過渡處修正，如圖中放大M 處所示:

2．變導程螺紋的數控編程與加工

變導程螺紋分為二種：一種是等槽變牙寬變導程螺紋 (圖 5-36 a)，一種是等牙變槽寬變導程螺紋 (圖 5-36 b)。

數控車床具有變導程螺紋車削的功能。 圖 5-36a 所示的第一種槽寬相等、 牙寬均勻變化的變導程螺紋，在數控車床上可以用一定寬度的螺紋刀和變導程螺紋的切削指令 G34 進行加工；第二種變導程螺紋如圖 5-36b 所示，這種變導程螺紋要保證牙寬相等、 槽寬均勻變化，加工相對第一種要難些。

1）變導程螺紋的切削指令 G34

指令格式：

G34 X(U)__ Z(W)__ F___K ±___；

說明： X(U)__ Z(W)__ ：是指車削的終點坐標值，其中 U、W 是指切削終點相對起點的增量坐標值；

F__：是指螺紋起點處的導程；

K__；是指螺紋每導程的變化量，其增（減）量的範圍，在系統參數中設定。

G34 指令與螺紋切削 G32 指令的應用規則相同。在加工時根據具體情況應注意：

（1)合理選擇刀具寬度；

（2)正確設定 F 起始值和起刀點的位置；

（3)由於變導程螺紋的螺紋升角隨著導程的增大而變大，所以刀具左側切削刃的后角應為工作后角加上最大螺紋升角 ψ，即 a0=(3°～ 5°)+ψ。

2）編程示例

示例 1 用 G34 指令編程實現圖 5-36 a 所示槽等牙寬變導程螺紋的加工。 螺紋牙形為方牙，螺紋大徑已在前工序加工到尺寸。

（1）工藝分析

選用刀寬為 5mm 的方牙螺紋車刀 T0101，採用直進法分層切削螺紋。 粗切削時每次 X 向的進刀量為 0.3mm。

螺紋切削起點位置的確定

工件坐標系原點設定在工件右端面中心，變導程螺紋工件上的第一個導程標註是10mm，故刀具起刀點距離端面的距離應該等於 8mm（計算為：工件上的第一個導程 10mm減去導程變化量 2mm）。由此，程序中 G34 指令的 F 值應該為 8mm。所以選擇編程的切削起點為距離端面 8mm 的位置，變導程螺紋切削加工程序段為：

…… ；

G34 Z-60. F8. K2. ；

…… ；

螺紋進行多次重複切削過程中，每次只是程序中的起刀點的 X 坐標值不斷遞進變化，而 G34 程序段一直是不變的。

由於要加工螺紋的最大螺距為 11mm，螺距較大，因此主軸轉速要低，否則，工具機進給會失步。

2.參考程序

示例 2 用 G34 指令編程實現圖 5-36 b 所示等牙變槽寬變導程螺紋的加工。 螺紋牙形為方牙，牙頂寬 3mm，螺紋大徑已在前工序加工到尺寸。

（ 1）工藝分析

選用刀寬為 2mm 的方牙螺紋車刀 T0101， 採用直進法分層切削螺紋。 粗切削時每次 X 向的進刀量 為0.2mm。

螺紋切削起點位置的確定

工件坐標系原點設定在工件右端面中心，變導程螺紋工件上的第一個導程標註是6mm，故刀具起刀點距離端面的距離應該等於 5mm。

等牙變槽寬變導程螺紋的槽寬是按導程增量遞增或遞減變化的， 這就是說在單次的螺紋切削過程中， 刀具經過每個牙時所切到的寬度也應是遞增或遞減變化， 而刀具寬度是一定的，實現加工的方法可通過改變每次切削時的導程 F 來逐牙軸向遞進完成車削。

第一刀切削與示例 1 方法一樣， 先車出一個等槽變寬牙變導程的螺紋， 第二刀之後的螺紋切削仍用 G34 指令切削，指令格式以及每次切削時的導程計算如下：

其中：f0：起始切削等槽變寬牙變導程螺紋的導程值， 在本例中為刀具起刀點處的導程，為 5mm； f1：第 1 次切削等槽變寬牙變導程螺紋的導程值；

fn：第 n 次切削等槽變寬牙變導程螺紋的導程值，在本例中為 5+1=6mm； k：螺紋每導程的變化量，在此示例中 k 為 1； n：完成等槽變寬牙變導程螺紋切削的總次數， n 最小 =Ln/T，其中 Ln 為有效切削範圍內最大的槽寬（本例中 L n為 8mm），T 為刀寬（本例中 T 為 2mm），則本例中 n 最小 =8/2=4，取 n=5 次；

（ 2）參考程序

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