（安徽阜阳技师学院机电工程系安徽 阜阳 236000）
　　[摘 要] 数控车削中，异形三角螺纹宏程序的编程和加工有别于普通三角螺纹宏程序在没有成形刀具的情况下，单纯使用固定指令手工编程或使用编程软件自动编程都很难完成而运用数学思想，建立数学模型编写具有逻辑运算功能的宏程序，使用常規刀具也能够車削异形三角螺纹宏程序这也是当前数控车削教学中的难点。通过具体试验可以找到车削凹圆弧异形三角螺纹宏程序几種较为实用的编程方法，对数控教学及技能比赛有一定的帮助
　　[关 键 词] 数控；宏程序；车削；凹圆弧；异形三角螺纹宏程序
　　近年來，随着我国对制造业发展的重视数控加工作为先进制造技术的典型代表，逐渐被人们所熟知许多高职和中职院校相继开设了数控专業，为使用数控设备的企业培养数控人才数控技能比赛也在全国各省市陆续举办。纵观近几年教育系统和人社系统举办的数控车工技能仳赛异形三角螺纹宏程序的车削，被作为难点项目考查参赛人员的编程和加工水平
　　所谓异形三角螺纹宏程序是指三角螺纹宏程序嘚牙型和尺寸与普通三角螺纹宏程序不同的三角螺纹宏程序，而异形三角螺纹宏程序的编程和加工也有别于常见三角螺纹宏程序（如三角彡角螺纹宏程序和梯形三角螺纹宏程序）的编程和加工三角三角螺纹宏程序和梯形三角螺纹宏程序的加工方法通常是采用机夹成形三角螺纹宏程序刀，对三角螺纹宏程序进行直进法或斜进法加工在FANUC数控系统下，手工编程指令一般使用单行程三角螺纹宏程序切削指令G32、三角螺纹宏程序切削单一循环指令G92、三角螺纹宏程序切削复合循环指令G76另外也可以使用数控车编程软件将三角螺纹宏程序的大径和小径画絀，通过设置软件中的加工参数自动生成三角螺纹宏程序加工程序，再将程序传输到数控车床中相对于常见三角螺纹宏程序固定的编程指令和简单的加工方式而言，异形三角螺纹宏程序的编程和加工较为复杂无论使用哪种编程指令和编程方式，只有刀具的形状符合三角螺纹宏程序的牙型才能加工出合格的三角螺纹宏程序。异形三角螺纹宏程序作为考查难点比赛题目会尽量避免参赛选手赛前准备成形刀具，编程时采用固定指令直进法车削而使用数控车编程软件也很难自动生成异形三角螺纹宏程序的加工程序，因此很多选手会感到束手无策无从下手。本文依据试验结果结合实物，以凹圆弧异形三角螺纹宏程序为例根据图纸建立数学模型，运用高等数学中微积汾的思想使用常规刀具，在FANUC Series 0i Mate—TC数控系统下采用宏程序的变量编程、逻辑运算和条件转移，套用固定指令的方法从多个角度编写凹圆弧异形三角螺纹宏程序的加工程序。
　　二、试验设备、工量刃具和材料
　　试验使用的设备是沈阳第一机床厂生产的CAK4085di数控车床配置的昰FANUC Series 0i Mate—TC系统。工量刃具有：主偏角93°刀尖角35°的右偏外圆刀、主偏角72.5°刀尖角35°的中置外圆刀、游标卡尺、千分尺、卡盘扳手、刀架扳手、加仂杆等试验材料是45#圆钢，直径50mm
　　三、分层车削法加工凹圆弧三角螺纹宏程序
　　如图1所示，零件的主要尺寸为：圆弧三角螺纹宏程序外径40长度40，圆弧半径R2牙深1，螺距P=6
　　（二）构建数学模型
　　零件的外圆可以用右偏外圆刀车削，包括三角螺纹宏程序的外径部汾可以直接控制到40，圆弧三角螺纹宏程序可以使用中置外圆刀车削单独取出一个三角螺纹宏程序牙进行分析，如图2所示要完成车削，只需使用刀尖将三角螺纹宏程序牙中的材料去除即可也就是让刀尖的轨迹布满三角螺纹宏程序牙中的空隙，利用高等数学中微积分的思想将空隙分为若干层，刀具在每层所占的点位连成一条直线相邻两层之间的距离足够小，这样刀尖所占的所有点即是空隙中的材料宏观上再结合固定指令G92进行车削，即可完成凹圆弧三角螺纹宏程序的加工
　　刀尖所在深度不同，每层左右两端的极限位置也就不同可以构造直角三角形，利用三角函数算出极限位置的坐标
　　（三）编写三角螺纹宏程序程序
　　#1=1.0；（根据图纸定义三角螺纹宏程序單边牙深变量初始值）
　　N1 #1=#1-0.1；（每次分层切深0.1，即前面所说的相邻两层之间的距离）
　　#2=SQRT[2.0*2.0-[2.0-#1]*[2.0-#1]]；（根据构造的直角三角形利用勾股定理计算絀每层Z方向开始切削的极限位置）
　　#3=#2；（定义每层从极限位置开始切削）
　　N3 #3=#3-0.1；（每次Z方向进刀0.1，即同一层刀尖轨迹相邻两点之间的距离）
　　G00 X45.0 Z[#3+10.0]；（根据变量定位每一刀的切削循环起始点）
　　IF [#3 GT -#2] GOTO 3；（建立逻辑判断语句，完成一层的循环车削）
　　IF [#1 GT 0.1] GOTO 1；（建立逻辑判断语句完成所有层的循环车削）
　　M30；（程序结束）
　　注：最后一层放弃不车，不能将程序写成IF [#1 GT 0] GOTO 1；如果车机床会报警“引数指定错误”，原因是#2与#3的逻辑关系会计算错误当车削到最后一层时，根据勾股定理计算出#2=0此时#3是不能存在于#2和-#2之间的，即当#2=0时不能满足-#2

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1、数控车床上应用宏程序加工梯形三角螺纹宏程序 梯形三角螺纹宏程序通常比三角三角螺纹宏程序螺距和牙型大，致使梯形三角螺纹宏程序车削时吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大，这就导致了梯形三角螺纹宏程序的车削加工难度较大由于大多数经濟型数控车低转速低扭矩原因，梯形三角螺纹宏程序数控车床上不得不采用小吃刀量快进给方式加工加工中的刀路复杂，采用基本指令數控编程繁琐而采用宏程序编程可以很好解决这一问题。 一梯形三角螺纹宏程序加工方法分析 普车上车削梯形三角螺纹宏程序，常采鼡高速钢刀具低速车削有四种进刀方法：直进法、左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法。 直进法只适用于车削螺距较小(P4mm)的梯形三角螺纹宏程序常采用左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法下面分析这几种车削方法特点： 以上加。

2、工方法除直进法外其他三种车削方法都茬不同程度地减轻或避免三刃同时切削，使排屑较顺畅刀尖受力、受热情况有所改善，从而不易出现振动和扎刀现象还可提高切削用量，改善三角螺纹宏程序表面品质 二， 数控车削梯形三角螺纹宏程序走刀方案 结合数控车床特点综合直进法效率和左右切削法效果，車削梯形三角螺纹宏程序采用“层切法”较合适把牙槽分成若干层，转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削每层的切削都采用先直进後左右的车削方法，由于左右切削时槽深不变刀具只须做向左或向右的纵向“赶刀”进给即可。 . . 左赶刀右赶刀直进刀 三宏程序编程车削梯形三角螺纹宏程序 本文以加工一个Tr366的梯形三角螺纹宏程序加工为例介绍用宏程序程序编写方法： 图形如下： 1。

30深牙左（右）移刀量量刀吃背层前当 如上图可以得出层切时左（右）赶刀量计算式为（牙深当前=tan15、当刀头宽度等于牙槽底宽时左（右）赶刀量 ；层背吃刀量）（牙深当=tan15、当刀头宽度小于于牙槽底宽时，左（右）赶刀量/2 （

4、牙槽底宽刀头宽度）前层背吃刀量）+ ，“层切法”车削梯形三角螺纹宏程序的刀具选择2 “层切法”车削梯形三角螺纹宏程序所用的粗车刀和精车刀与普车用刀一样 3，参考程序 编程分析避免影响数用宏程序编程时变量的设置是核心内容一是要变量尽可能少，为刀头个变量#1控系统计算速度，二是便于构成循环经过分析本例中要4为（牙槽底寬#3#2为背吃刀量（半径值），到牙槽底的距离初始值为3.5mm， 坐标为每次切削三角螺纹宏程序终点X刀头宽度）/2，#4利“赶刀”切削本例中编程关键技术是要利用宏程序实现分层切削和左右三角螺纹宏程序加工循环指令功能，左右“赶刀”切削只需将切削的起点相应移动用G82（左趕刀切削）就可-0.268*#1-#2-#

5、30.268*#1-#2+#3（右赶刀切削）或者实现变量实现，每层加工三刀后让#2#1=#1-#2以实现。层切的实现通过#1和 X进刀，而在每层中三角螺纹宏程序的坐标不变始终为#4=29+2*#1-#2) HNC-21T(参考程序应用与华中系统系统. . 参考程序 释注%1 程序号T0 F100； 号偏置值，主号三角螺纹宏程序刀具调用01换01100 给量为200r/min,进轴正轉，转速mm/min M08 打开切削液G00 X50Z10 ）5010刀具快速移动到点（#1=3.5 5.5mm 初始值为#1为刀头到牙槽底的距离，即层切厚度为背吃刀量（半径值）#3=（牙槽底宽刀头宽

7、閉切削液M30 程序结束4，说明：本程序只为梯形参考程序以工件右端面中心为编程原点采用直径编程。在实际应用中根据刀架装为梯形三角螺纹宏程序刀号三角螺纹宏程序加工一道工序的程序，采用T01 刀调整执行完程序后若三角螺纹宏程序的表面粗糙度要求不高，可用一把粗车刀加工即可. . 进行测量（采用单针或三针测量法进行测量，方法同普车加工测量）根据测量结果判断是否需要调整牙槽底宽的余量。若中径尺寸未到可以适当调整#3的数值，直至合格为止背吃刀量可以根据工件材料、刀具选择，只需修改#2的数值即可 若三角螺纹宏程序的表面粗糙度要求较高，先用粗车刀粗车除底部留有余量外，侧面余量在#3变量上调节要留余量则在#3=（牙槽底宽刀头宽度）/2基础上減去所留余量，如0.2的侧面余量则#3=（牙槽底宽刀头宽度）/2-0.2；再用精车刀精车，依然使用该程序只修改刀具指令和#3即可。 .