连续螺纹的简化编程方法

■德州联合石油机械有限公司 （253034）

侯祖刚 骆亚敏 孙京锋

有一批轴类零件，涉及到连续螺纹的车削（见图1），两段牙型相同的螺纹，沿用同一条螺旋线，连接部位要求圆滑过渡。数控车床以前的加工方案是利用G92固定循环指令，选择同一轴向位置作为螺纹起点，加工完锥螺纹后，再加工直螺纹，缺点是螺纹连接部分重复车削，留有明显的刀痕，影响表面粗糙度值。公司新进的数控车床配有FANUC 0 i 系统，具备连续螺纹车削功能，即使在螺纹插补过程中改变切削深度和进给方向，也可以正确加工而不损坏螺纹，达到光洁流畅的连续效果。

图1 连续螺纹

1. 编程思路

G32是FANUC系统最基本的螺纹插补功能，属于模态指令，当前面的程序段是螺纹插补，当前的程序段也是螺纹插补时，系统无需等待主轴编码器检测一转的信号，即可连续车削螺纹。但G32不具备自动退尾功能。在螺纹终点没有退刀槽的情况下，须根据图样要求增加一段45°的锥螺纹用于斜线退刀，本例中设定螺纹右端面为工件坐标系零点，采用直径编程，将3个螺纹程序段按先后顺序紧密排列在一起，即可完成连续螺纹的车削。

T0202； （2#螺纹车刀）

G0 X100 Z12； （螺纹起始点）

X71.0； （X轴进刀）

G32 U6.0 Z-60 F6.0；（切削锥螺纹）

Z-120； （切削直螺纹）

U12.0 W-6.0； （45°螺纹退尾）

G0 X100 Z12.0； （快速返回起始起点）

上面程序中，刀具从安全位置出发，快速定位到锥螺纹加工起点，沿用G32模态指令一路完成3段螺纹的车削，快速返回起始点。程序格式正确，加工也没有问题，但编程相对麻烦一些。F6.0的三角螺纹，牙底深度接近4m m，需要20多刀才能切削完成，如果按照上面的编程方法，会产生上百个程序段，占用大量的系统内存，即使编程没有失误，程序手动输入时也难免会出现差错。相比之下，编程员更习惯于G92螺纹固定循环指令，吃刀深度和分刀次数完全取决于加工情况和个人经验，只需逐行指定螺纹终点的X轴位置，即可完成螺纹车削，灵活性很强。以此为参考，我们对连续螺纹程序进行简化处理。

将其从主程序中分离出来，编写成独立的子程序（O2010），为统一基准，螺纹终点坐标全部用增量值表示。主程序使用G66模态调用功能，用地址P指定要调用的子程序号，后面的程序段依次输入螺纹起点的X轴坐标值。启动主程序，G66之后的每一个移动程序段，系统将自动调用指定的子程序，螺纹车削完成后，G67取消模态调用，刀具快速返回安全位置，程序结束。

主程序如下：

O1010；

M03 S400；

T0202； （2#螺纹车刀）

G0 X100 Z12；（螺纹起始点）

G66 P2010；(启动子程序模态调用)

G0 X71； （移动程序段后，执行O2010子程序）

------ （根据经验值确定分刀次数和进刀深度）

X64.2； (最后一刀进给至螺纹小径尺寸)

G67； (结束模态调用)

G0 X300 Z200；（车刀快速返回安全位置）

M5 M30； (主程序结束)子程序： O2010；

G32 U6 W-72 F6.0；（切削锥螺纹）

W-60； （切削直螺纹）U12.0 W-6.0； （45°退尾）

G0 X100 Z12.0； （返回起始点）

M99；(子程序结束)

2. 注意事项

首件试切或刀片磨损后，如果检测到螺纹牙底深度不够，需要调整刀具补偿重复最后几刀的车削时，必须从T0202换刀程序段开始，执行G66 P2010程序段后，方可跳转到后面的移动程序段，模态调用螺纹子程序。

3. 结语

程序的巧妙之处在于连续螺纹插补与模态子程序调用的完美结合。简化编程，大幅缩短了程序长度，检查和修改也更加方便，推广使用后，和G92功能没有太大的区别，得心应手，发挥出很高的编程效率，深受操作者的喜爱。

[1] 陈海舟. 数控铣削宏程序及应用实例[M]. 北京：机械工业出版社，2011.

[2] 刘力键. 数控加工编程与操作[M]. 北京：清华大学出版社，2007.

[3] 张玉香. 数控车床螺纹加工编程指令的应用[J]. 金属加工（冷加工），2008（16）：72-74.