梯形螺纹分层切削法编程优化

1.加工原理

分层切削法的加工原理如图2-89c、d所示，加工过程中，除每一层的第一刀是三刃切削外，其余各刀均避免了三刃切削。也就是说，每一层第一刀的切削力是最大的，而且每一层的切削深度是相同的，那么，只要第一层的第一刀不扎刀，后面的加工基本就不再扎刀了。由此可见，此方法能最大限度地避免三刃切削，减小刀具的切削面积，从而减小切削力。在加工时只需根据机床、工件和刀具的刚性，合理选择切削参数，就可以完全避免扎刀现象的发生了。

2.需解决的问题

每一层切削完进入下一层切削时，第一刀切入点必须沿轴向偏移一段距离，最后一刀也沿轴向偏移一段距离，这两段偏移距离的方向相反。偏移距离Z等于背吃刀量a_p与牙型半角α/2正切函数的乘积，即Z=a_ptan（α/2）。

分层切削法用系统自带的螺纹加工指令G32、G92和G76指令无法直接编程，若用普通程序编程，由于其只能用常量数值，不可使用计算式且只能顺序执行，所编制的程序会繁琐、复杂、易出错，故常常采用宏程序编程。

图2-91 分层切削法示例图

3.编程示例

图2-91所示为一个Tr36×6的梯形螺纹，拟用分层切削法编程加工，取刀头刃磨宽度为1.2mm，每层的背吃刀量a_p取0.5mm，编程之前的基本计算如下：(www.xing528.com)

每一层的偏移量：Z=a_ptan（α/2）=0.5mm×tan15°=0.134mm

牙底宽：w′=0.366P-0.536a_c=0.366×6mm-0.536×0.5mm=1.982mm（由表2-6可知a_c=0.5mm）

牙型高：h₃=0.5P+a_c=0.5×6mm+0.5mm=3.5mm

牙槽顶宽：V=P-w=P-0.366P=P（1-0.366）=3.804mm

参考程序如下：

编程技巧分析：以G92指令为螺纹编程基础，以分层切削法为编程原理，利用宏程序中的条件转移语句等为编程手段，所编程序简短、清晰，有较好的应用价值。