数控车床可变导程螺纹切削（宏程序）

变导程螺纹在一些行业中应用极广，但在生产加工中存在较大的技术难度，传统的加工方法通常有两类：一是在铣床上采用手工加工的方法完成，精度低、劳动强度大、效率低，且经常出现废品；二是在卧式车床进给系统中增设一套辅助装置(凸轮变速机构)实现变速加工，虽然能保证精度，但所需技术难度较大，设计成本较高，调变距增量较麻烦，且不利于推广应用。而现代数控系统有的宏程序功能，用户宏功能的变量运算可提高数控车床的加工能力。

  经笔者多年的经验和实践探索，已确定了一种可变导程螺纹加工的编程方法，很方便地解决变导程螺纹的技术难点。本文以华中数控世纪星HNc一21T的数控车床为例对编程进行探讨，为生产中解决变导程螺纹加工提供参考依据。

  变导程螺纹是相邻螺距不等的螺纹，其内槽表面是一个螺旋面(如图1所示)，加工时车刀运动轨迹是一条螺旋线，沿圆周方向展开为一直线，相邻圆周直线段的斜率都不同(如图2所示)，每一直线段的升角增量为△α，其数值为：
△α=arctan{(△P×s／[s²+Pm(Pm +△P)]}
式中Pm——任意一段的导程，mm
△P——变导程增量，mm
s -刀具切削刃上任意一点的回转周长，mm
根据上式可得出△d与导程增量、导程变化以及螺纹外径变化之间的关系。当△“较大时，为了保证两相邻螺旋线问平滑过渡，采用圆弧连接(如图2放大部分所示)，因此在过渡处需解决修正问题。
 
  常用的变导程螺纹距变化规律如图3所示，从图中看出，螺纹的螺距是按等差级数规律渐变排列的，而我们使用的华中数控世纪星HNc—21T的数控车床编程系统没有提供变导程螺纹切削指令，在其他相关教材上对变导程螺纹加工的讲解也很简单，只是从原理上讲解了变导程螺纹的加工原理，可操作性差。笔者在加工实践中体会到，使用用户宏功能的变量运算，可很方便地实现不同增量的变导程螺纹的加工，提高了加工效率，保证了加工质量，可操作性强。

以上宏程序使用了循环嵌套编程，在应用时还需要注意以下几点：

(1)根据不同的要求合理选择刀具宽度。
(2)由于本程序是直进法加工，若加工大导程螺纹时可通过修改程序，增设条件循环语句实现左右偏刀法或斜进法功能。
(3)由于变导程螺纹的螺纹升角随着导程的增大而变大，所以刀具左侧切削刃的刃磨后角等于工作后角加上螺纹升角，即：α=(3°～5°)+ψ。
以上宏程序通过实例加工验证。
  对加工过程进行分析，结果表明：该编程方法能用于不同类型(普通螺纹、梯形螺纹、蜗杆或矩形螺纹等)、不同增量的可变导程螺纹零件的加工，并能有效地缩短加工时间，实现提高加工效率的目的。