大螺距梯形螺紋，因其齒形深，加工時需要切除的餘量多，切削抗力大，容易造成扎刀甚至崩刀現象。本文透過分析宏程式編制中切削深度、左右借刀量確定方法，採用分層法車削，有效解決此難題。

數控車床在製造業中的廣泛應用，既降低了操作者的勞動強度，又大幅度提高了零件的加工精度和生產效率。但是，大螺距梯形螺紋，因其齒形深，加工時需要切除的餘量多，刀具接觸面積大、進給快，切削抗力大，容易造成扎刀甚至崩刃現象，特別是在數控車床上，如果簡單的使用螺紋加工指令G32、G92或G76等，更容易損壞刀具和工件。筆者在多年的技能教學實踐中，透過不斷探索、修改完善，逐漸總結出在數控車床上採用分層法車削，很好解決了此難題。

分層法車削梯形螺紋，實際是直進法和左右切削法的綜合應用，把需要去除的餘量分成若干層，每層的車削都採用左右借刀，有效減小刀刃與工件接觸面積，即便螺旋槽很深，而每次作用在刀具上的切削力並不大，可有效解決車削大螺距螺紋時刀具受力過大等問題。

1. 需解決問題

（1）切削深度的控制。螺紋在加工過程中，切削深度是變化的，開始大以後逐漸減小。如圖1所示以梯形螺紋加工為例，可採用下列方式來表達：梯形螺紋的大徑、螺距、牙頂間隙、小徑、加工直徑和每層切深分別用引數#1、#3、#4、#8、#13以及#7，開始每層切削深度#7=0.5mm；當加工直徑#13小於#1-#3/2（中徑）時，每層切削深度#7=0.2mm；當加工直徑#13小於#1-#3（大徑減螺距）時，每層切削深度#7=0.1mm；當加工直徑#13小於#1-#3-#4（大徑-螺距-牙頂間隙）時，每層切削深度#7=0.05mm；當加工直徑#13小於等於#8（小徑）時，進行精加工。這樣既保證了加工效率，又能保證加工質量。

圖1 梯形螺紋

（2）左右切削借刀量的確定。由於是大螺距梯形螺紋，為減小切削力，刀尖的寬度總是小於牙槽底寬，在車削時要採用左右借刀車削的方法，有時同一切削層上要車削多刀才能完成。左右切削借刀量的確定非常關鍵，變數設定為引數#3是螺紋螺距p；引數#6是刀尖寬度；引數#9是螺紋牙頂寬f；引數#11是左側借刀量；#12是每層右側借刀量；當每層左側車削一刀後，如果右側借刀量#12小於等於刀尖寬度#6，車刀右移一個借刀量#12進行車削，本層車削完成，然後再車下一層。如果右側借刀量#12大於刀尖寬度#6時，車刀右移一個刀尖寬度#6車削一刀，然後右側借刀量減去一個刀尖寬度（#12=#12-#6）後，再與刀尖寬度#6比較，直到右側借刀量#12小於等於刀尖寬#6時，車刀右移一個借刀量#12車削一刀，完成本層車削，進行下一層加工。 （3）螺紋精加工。當加工直徑#13小於等於#8（小徑）時，進行精加工。在徑向不進刀情況下，依次精加工螺紋左側、牙槽底部及螺紋左側。車完後進行測量，若還未達到尺寸要求，可透過修改刀具磨耗方式，徑向進刀，進行精加工，直至中徑尺寸符合要求。

2. 車削大螺距梯形螺紋程式設計例項

車削如圖1所示梯形螺紋Tr42×12-7h，螺紋長度50mm，空刀槽為18mm（1.5倍螺距）。以FANUC 0i mate為例程式設計。

o1234； T0101 M03 S200；調1號刀（梯形螺紋車刀）1號刀補，主軸正轉，轉速200r/min

G00 X42 Z20；快速進給至起刀點（工件程式設計原點在右端面中心處）

M08；開啟切削液 #1=42；

賦值螺紋公稱直徑d=42mm #2=30；

賦值螺紋牙型角α=30° #3=12； 賦值螺紋螺距p=12mm #4=0.5；

賦值螺紋牙頂間隙ac=0.5mm #5=50；賦值螺紋長度50mm #6=3；

賦值刀尖寬度3mm，小於牙槽底寬W #7=0；

賦值徑向每層切深初始值0mm #8=#1-#3-2*#4；

螺紋小徑d3=d-2h3=d-p-2ac #9=0.366*#3；

螺紋牙頂寬f=0.366p #10=0.366*#3-0.536*#4；

螺紋牙槽底寬w=0.366p-0.536ac #11=tan[#2/2]* #7/2；

切深後左側借刀量 #12=#3-#9-#6-2*#11；

切深後右側借刀量 #13=#1-#7；

車削直徑=公稱直徑-每層切深 #14=#3-#9-#6；

右側借刀量初始值為螺距p-牙頂寬f-刀尖寬度 #7=0.5；

徑向進刀0.5mm N10 IF[#13LE#8] GOTO 40；

當加工直徑≤螺紋小徑時，執行N40程式段 G0 Z[20+#11]；

快速進給至左側加工起刀點 G92 X#13 Z-[#5+#3/2] F#3；

左側加工一刀螺紋 N18 IF[#12GT#6] GOTO 20；

如果右側借刀量大於刀尖寬時，執行N20程式段 G0 W#12；起刀點快速向右移動一個借刀量 G92 X#13 Z-[#5+#3/2] F#3；右側加工一刀螺紋

GOTO 30；執行程式段N30

N20 G0 W#6；起刀點快速向右移動一個刀尖寬度

G92 X#13 Z-[#5+#3/2] F#3；右側加工一刀螺紋

#12=#12-#6；借刀量減去一個刀尖寬度

GOTO 18；執行程式段N18

N30 #13=#13-#7；車削直徑減去徑向進刀量

#11=#11+tan[#2/2]* #7/2；左側借刀量

#12=#14-2*#11；右側借刀量

IF[#13LT[#1-#3/2]] THEN #7=0.2；車削直徑小於36mm，切深0.2mm

IF[#13LT[#1-#3]] THEN #7=0.1；車削直徑小於30mm，切深0.1mm

IF[#13LT[#1-#3-#4]] THEN #7=0.05；車削直徑小於29.5mm，切深0.05mm

GOTO 10；執行程式段N10

N40 G0 Z[20+#11]；快速進給至左側加工起刀點

G92 X#13 Z-[#5+#3/2] F#3；在螺紋左側底徑處精加工一刀

N50 IF[#12GT#6] GOTO 60；如果右側借刀量大於刀尖寬時，執行N60程式段

G0 W#12；起刀點快速向右移動一個借刀量

G92 X#13 Z-[#5+#3/2] F#3；右側加工一刀螺紋

GOTO 70；執行程式段N70

N60 G0 W#6；起刀點快速向右移動一個刀尖寬度

G92 X#13 Z-[#5+#3/2] F#3；右側加工一刀螺紋

#12=#12-#6；借刀量減去一個刀尖寬度

GOTO 50；執行程式段N50

N70 G00 X100 Z100 M09；

M05；主軸停

用此方法加工梯形螺紋，程式已經引數化，工件尺寸變化後，按照註釋調整#1至#7的變數賦值，即可再次實現梯形螺紋加工。也可推廣用於加工蝸桿，按照註釋調整#1至#10的變數賦值，即可實現蝸桿的加工。

所以，本文接下來，主要回答一下大螺距圓弧螺紋的加工思路，在釐清思路後採用宏或呼叫子程式等方法均可完成對圓弧螺紋的程式編制！

這樣，我隨手繪製一個樣圖，以便好進行講解!如下圖所示！

簡單說就是如何控制球頭刀具的圓心座標，當每計算出一個圓弧上的點座標，然後執行一個螺紋加工(G32等)，讓其逐漸完成一個圓弧的加工，這就是加工程式設計的思路！在能明白這個道理之後，你要考慮一下如何計算出圓弧上的每一個點座標，這就需要用到圓的引數方程或標準方程，其中引數方程比較靈活一些x=R*cos(a),y=R*sin(a),從圖中即可看出a的角度變化範圍為【0，180】，配合迴圈語句IF或while即可完成圓弧螺紋的精加工軌跡！

對於螺距較大的螺紋，你可以採用分層進行加工，如圖片上的所示，所謂的分層就是等距離偏移的圓弧，類似同心圓，在程式設計操作上，只要在新增幾個迴圈語句即可，如把螺紋的牙深當作一個變數來控制分層,這樣多幾個迴圈的巢狀，即可完成程式的編制，進而解決題主所提出的問題！