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[摘 要]本文对数控车床加工多线蜗杆的讨论，随着科学技术的发展，现在数控技术的广泛运用，在加工工艺方面也随之变化。加工蜗杆在理论方面来说不管是用普通车床或者是用数控车床来加工都不是好难的事。但实际生产中不是这么一回事。在考虑效率和加工成本的前提下很值的我们去探讨。
[关键词]蜗杆 刀具 宏程序加工
中图分类号：R54041 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0058-02
一、前言
在车削加工方面，未用数控车床加工蜗杆之前，我单位曾用普通车床加工蜗杆，但用普车加工时出现了大量问题。一，车工要求操作水平高。二，刀具易磨损或断裂及磨T型刀时间长。三，生产效率低，不稳定，不能解决生产需求。比如，一个比较熟练的车工平均一天只能生产出两至三支，而且车工的劳动强度较大，在车蜗杆时要求精神十分集中还要目明手快且加工每支蜗杆都要很多刀才能完成，很容易造成车工疲劳与厌恶，甚至出现过不愿意加工的事。所以2006年为了满足批量生产蜗杆的要求我们选用了数控车床来加工。用数控车床加工后大大提高了生产效率。在加工蜗杆过程中A/B类型宏程序都用过，GSK980TD系统用的是A类型 ，法兰克系统用的是B型，车蜗纹时用G92指令加工。在加工蜗杆时编写A/B类宏程序都不算太难，最难撑屋的是刀具。因为三头模数M=3的导程为F=28.26在主轴转速不快的情况下，刀具的要求有很大难度，没有处理好刀具的话，也会大大加工成本，（比如用机夹刀时打刀等现象）。經过加工实践加工蜗纹时最能降低成本的是用白钢刀加工。用线切割把白钢刀割成小于40度的T型刀来加工。蜗杆的升力角为20度即牙型角为40度。在宏程序编写时每条纹按左中右分三刀循序渐进左右两刀从外径至底径沿40度进刀。每次进刀深度单边为0.1MM。所以白钢刀不必要割成对40度的T型刀（甚至割成槽刀），若是用40度成型刀来加工的话。很容易断刀，因为随切削深度越深而刀与工件的接触面来也越来越大，从而刀的切削受力也会增大，所以为了避免上面现象发生，最好选择小于40度的刀。
二、加工编程实例
如图1为蜗杆形状：
工艺分析如下：因选用？50的棒料毛坯外圆余量多所以
先普车粗车外圆（留2mm余量）→数车精车外圆→数车车蜗杆螺纹
材料：45#钢
加工工序如下：
毛坯准备如图：两边打中心孔（见图2）
1）、一夹一顶先加工一端外圆如下图3：（此工序为了避免多次装夹与及余量不多，用数车一次完成）
数车加工程序：
O001
T0101 （外圆粗车刀）
M03 S800
G00 X52 Z2 M08
G71 U1 R0.4
G71 P10 Q20 U0.5 W0 F100
N10 G00 X18
G01 Z0
X20 Z-1
Z-25
X33
X34 W-0.5
Z-30
X44
X50 W-3
N20 G01 X52
G00 X120 Z10
T0202 （外圆精车刀）
M03 S1200
G00 X52 Z2
G70 P10 Q20 F120
G00 X120 Z10
M30
2）、夹住加工好的一端直径为20的台阶用顶尖顶着加工另一端如下图： （此工序因余量过多，先用普车加工外圆留2mm，后再用数车精加工）
数车加工程序：
O002
T0101
M03 S1200
G00 X52 Z2 M08
G00 X14
G01 Z0 F80
X15.85 Z-1
Z-27
X19
X20 W-0.5
Z-52
X24
X25 W-0.5
W-80
X33
X34 W-0.5
W-5
X44
X47.8 W-2
Z-188
N20 G01 X52
G00 X120 Z10
M0
T0202 （槽刀）
M03 S300
G00 X50 Z2
Z-27
X21
G01 X13 F10
G00 X100
Z10
M0
T0303 （60°牙刀）
M03 S600
G00 X50 Z2
X17
G76 P010060 Q40 R0.04
G76 X13.4 Z-26 P1300 Q180 F2
G00 X100 Z10
M30
3） 、在加工好外圆后，装夹及加工三头蜗杆如下图4：（数车加工）
刀具参数如图5：
材料：白钢 规格：20X20（如图6）
蜗杆的主要尺寸分析及计算（如图7）：
宏程序的结构分析：
下刀方式为：中，左，右三刀，从外径往底径循环渐进，每进一刀深度为0.2MM（即直径值），在X方向每进0.2MM时，左右方向各往中间靠进0.036MM（因为tan20°=0.36）。循环从外径48MM至底径34.8MM后就加工完成所需的牙型角为40°蜗纹（见表1）。 刀与蜗槽示意图8：
加工宏程序：
广州GSK980TDA系统
O003
T0101
M03 S100
G0 X60 Z30
Z5
N1 #1=47.8 （变量赋予值#1）
N2 #2=2.55 （变量赋予值#2）
WHILE #1GE34.8 DO3 （如果变量赋予值#1≥34.8时从N3段开始循环至END3段）
N3 G0 X52 Z5
G92 X#1 Z-65 F28.26 L3 （中间刀，车3头螺距为28.26MM的螺纹）
G01 W[#2] F100 （ 螺刀向右位移#2量）
G92 X#1 Z-65 F28.26 L3 （右边刀， 车3头螺距为28.26MM的螺纹）
#3=#2*2 （变量赋予值#3=#2*2）
G01 W-#3 （螺刀向左位移#3量）
G92 X#1 Z-65 F28.26 L3 （左边刀， 车3头螺距为28.26MM的螺纹）
#1=#1-0.2 （每次循环X轴进刀量单边0.1MM）
#2=#2-0.036 （每次循环时，左刀与右刀向中间线斜靠拢进刀量为0.036MM）
N11 END3 （当#1<34.8时循环结束，程序往下段走）
G0 X100 Z10
M30
致谢：
本人在撰写本文过程中，非常高兴得到广东省国防高级技师学校封牙贵，唐红权老师的有益指导，并对本文的修改提供了高贵的意见，谨此表示致谢。
参考文献：
[1] 王公安主编，《车工工艺学》中国劳动社会保障出版社，2005年第4版
[2] 宋小春、张目春主编，《数控车床编程与操作》广东经济出版社，2005年第一版
[3] 张能武 主编 《车工36 技》计算方法.计算实例 电子工业出版社
[4] 陳亚岗、范为军，江苏盐城技师学院数控系《数控机床结构编程与操作》
作者简介：
周军，男，机电教育本科，广东省国防科技高级技工学校机械工程系教师，从事数控车床教学。
[关键词]蜗杆 刀具 宏程序加工
中图分类号：R54041 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0058-02
一、前言
在车削加工方面，未用数控车床加工蜗杆之前，我单位曾用普通车床加工蜗杆，但用普车加工时出现了大量问题。一，车工要求操作水平高。二，刀具易磨损或断裂及磨T型刀时间长。三，生产效率低，不稳定，不能解决生产需求。比如，一个比较熟练的车工平均一天只能生产出两至三支，而且车工的劳动强度较大，在车蜗杆时要求精神十分集中还要目明手快且加工每支蜗杆都要很多刀才能完成，很容易造成车工疲劳与厌恶，甚至出现过不愿意加工的事。所以2006年为了满足批量生产蜗杆的要求我们选用了数控车床来加工。用数控车床加工后大大提高了生产效率。在加工蜗杆过程中A/B类型宏程序都用过，GSK980TD系统用的是A类型 ，法兰克系统用的是B型，车蜗纹时用G92指令加工。在加工蜗杆时编写A/B类宏程序都不算太难，最难撑屋的是刀具。因为三头模数M=3的导程为F=28.26在主轴转速不快的情况下，刀具的要求有很大难度，没有处理好刀具的话，也会大大加工成本，（比如用机夹刀时打刀等现象）。經过加工实践加工蜗纹时最能降低成本的是用白钢刀加工。用线切割把白钢刀割成小于40度的T型刀来加工。蜗杆的升力角为20度即牙型角为40度。在宏程序编写时每条纹按左中右分三刀循序渐进左右两刀从外径至底径沿40度进刀。每次进刀深度单边为0.1MM。所以白钢刀不必要割成对40度的T型刀（甚至割成槽刀），若是用40度成型刀来加工的话。很容易断刀，因为随切削深度越深而刀与工件的接触面来也越来越大，从而刀的切削受力也会增大，所以为了避免上面现象发生，最好选择小于40度的刀。
二、加工编程实例
如图1为蜗杆形状：
工艺分析如下：因选用？50的棒料毛坯外圆余量多所以
先普车粗车外圆（留2mm余量）→数车精车外圆→数车车蜗杆螺纹
材料：45#钢
加工工序如下：
毛坯准备如图：两边打中心孔（见图2）
1）、一夹一顶先加工一端外圆如下图3：（此工序为了避免多次装夹与及余量不多，用数车一次完成）
数车加工程序：
O001
T0101 （外圆粗车刀）
M03 S800
G00 X52 Z2 M08
G71 U1 R0.4
G71 P10 Q20 U0.5 W0 F100
N10 G00 X18
G01 Z0
X20 Z-1
Z-25
X33
X34 W-0.5
Z-30
X44
X50 W-3
N20 G01 X52
G00 X120 Z10
T0202 （外圆精车刀）
M03 S1200
G00 X52 Z2
G70 P10 Q20 F120
G00 X120 Z10
M30
2）、夹住加工好的一端直径为20的台阶用顶尖顶着加工另一端如下图： （此工序因余量过多，先用普车加工外圆留2mm，后再用数车精加工）
数车加工程序：
O002
T0101
M03 S1200
G00 X52 Z2 M08
G00 X14
G01 Z0 F80
X15.85 Z-1
Z-27
X19
X20 W-0.5
Z-52
X24
X25 W-0.5
W-80
X33
X34 W-0.5
W-5
X44
X47.8 W-2
Z-188
N20 G01 X52
G00 X120 Z10
M0
T0202 （槽刀）
M03 S300
G00 X50 Z2
Z-27
X21
G01 X13 F10
G00 X100
Z10
M0
T0303 （60°牙刀）
M03 S600
G00 X50 Z2
X17
G76 P010060 Q40 R0.04
G76 X13.4 Z-26 P1300 Q180 F2
G00 X100 Z10
M30
3） 、在加工好外圆后，装夹及加工三头蜗杆如下图4：（数车加工）
刀具参数如图5：
材料：白钢 规格：20X20（如图6）
蜗杆的主要尺寸分析及计算（如图7）：
宏程序的结构分析：
下刀方式为：中，左，右三刀，从外径往底径循环渐进，每进一刀深度为0.2MM（即直径值），在X方向每进0.2MM时，左右方向各往中间靠进0.036MM（因为tan20°=0.36）。循环从外径48MM至底径34.8MM后就加工完成所需的牙型角为40°蜗纹（见表1）。 刀与蜗槽示意图8：
加工宏程序：
广州GSK980TDA系统
O003
T0101
M03 S100
G0 X60 Z30
Z5
N1 #1=47.8 （变量赋予值#1）
N2 #2=2.55 （变量赋予值#2）
WHILE #1GE34.8 DO3 （如果变量赋予值#1≥34.8时从N3段开始循环至END3段）
N3 G0 X52 Z5
G92 X#1 Z-65 F28.26 L3 （中间刀，车3头螺距为28.26MM的螺纹）
G01 W[#2] F100 （ 螺刀向右位移#2量）
G92 X#1 Z-65 F28.26 L3 （右边刀， 车3头螺距为28.26MM的螺纹）
#3=#2*2 （变量赋予值#3=#2*2）
G01 W-#3 （螺刀向左位移#3量）
G92 X#1 Z-65 F28.26 L3 （左边刀， 车3头螺距为28.26MM的螺纹）
#1=#1-0.2 （每次循环X轴进刀量单边0.1MM）
#2=#2-0.036 （每次循环时，左刀与右刀向中间线斜靠拢进刀量为0.036MM）
N11 END3 （当#1<34.8时循环结束，程序往下段走）
G0 X100 Z10
M30
致谢：
本人在撰写本文过程中，非常高兴得到广东省国防高级技师学校封牙贵，唐红权老师的有益指导，并对本文的修改提供了高贵的意见，谨此表示致谢。
参考文献：
[1] 王公安主编，《车工工艺学》中国劳动社会保障出版社，2005年第4版
[2] 宋小春、张目春主编，《数控车床编程与操作》广东经济出版社，2005年第一版
[3] 张能武 主编 《车工36 技》计算方法.计算实例 电子工业出版社
[4] 陳亚岗、范为军，江苏盐城技师学院数控系《数控机床结构编程与操作》
作者简介：
周军，男，机电教育本科，广东省国防科技高级技工学校机械工程系教师，从事数控车床教学。