钻具螺纹数控加工通用程序

发布于:2021-11-28 20:09:49



 

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第 2 0卷 第 4期 
20 0 0年 1 0月 

大 庆 高 等 专 科 学校 学 报 
J OU RNA I  O F DAQ I G    N CO LIEGE    

Vo - 0 No.   l2   4
O c ob r 200   t e  0

钻 具 螺 纹 数 控 加 工 通 用 程 序 
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刘 建 群 
( 大庆钻  
前 言 

丁P /l 弓 //  

再  分 ) ! 公司 

在 社 会 主 义 市 场经 济 条 件 下 , 业 引 进 先 进 技 术 装 备 , 强 自身 素 质 , 高 产 品 质 量 和  企 增 提 竞 争力 , 求 得生 存 和 发 展 的 必 然 选 择 。大 庆 钻 技 公 司基 于 稳 定 占领 大 庆 市 场 , 步 开 拓 国  是 逐 内 和 国 外 市 场 的 发 展 战 略 考 虑 , 进 了先 进 的 数 控 管 螺 纹 车 床 以 提 高 钻 具 螺 纹 产 品质 量 和  引 生 产效 率 。经 过 一 个 时期 的 实 际 应 用 发 现 , 制 钻 具 螺 纹 加 工 程 序 , 要 根 据 螺 纹 的 不 同型  编 需 号 , 区分 内 、 螺 纹 和坯 料 的 不 同规 格 分 别 编 程 , 种 编 程 方 式 存 在 如 下 弊 端 : 并 外 这   l 同 一 型 号 螺 纹 重复 编 制 多 个 相 似程 序 . 程 计 算 工作 繁 琐 , 出错 ; _ 缩 易   2 相 当大 的 系 统 存储 空 间 被元 为 占用 ; .   3不便 于程序管 理与查找 ; .   4 众 多 加 工 程 序 的调 试 占用 了大 量生 产 时 间 , 加 了生 产 成 本 : . 增   基 于 这 种 情 况 , 文 探 讨 编 制 了“ 具 螺 纹 数 控 加 工 通 用 程 序 ” 经 过 实 际 生 产应 用 . 本 钻 , 取  得 了较 好 的 经 济 效 益 。现 将 该 程序 作 以简 要 介 绍 , 同 行 专 家 给 与批 评 指 正 。 请  
1 程 序 的 特 点 

“ 具 螺 纹 数 控 加 工 通 用 程 序 ” 在 所 有 钻 具 螺 纹 都 具 有 相 同 的 加 工 工 艺 过 程 的 前 提  钻 是 下 , 用 CI 0 应   0数 控 语 言 结 合 I O 标 准 数 控 程 序 代 码 编 制 的一 个 参 数结 构 的循 环 程 序 。它  8 S 以 参 数 的 形 式 规 定 了钻 具 螺 纹 的 加 工 工 艺 过 程 , 于过 程 中 的 工 作 位 置 和 循 环 次 数 及 终 点  至 判定 , 由程 序 经 逻 辑计 算 确 定 , 须 人 为干 预 。 程 序 运 行 前 , 无 在 只须 给 四个 识 别 参 数 赋 予确 定  的 数 值 , 可 完 成 特定 螺 纹 的 加 工 , 即 因此 该 通 用 程 序 . 以适 用 于 所 有 钴 具 螺 纹 的 加 工 , 以  可 可 最 大 限 度 地 减 轻 编 程 工 作 量 , 省 程 序 调 式 时 间 和 系 统 存 储 空 间 . 便 于 程 序 管 理 。 另外 在  节 也 程 序 中采 用 的 交 互 式 螺 纹 切 削 进 刀 方 式 的 缩 程 得 以简 化 。   对 比普 通程 序 , 以具 体 数 值 的形 式 预 先规 定 好 加 工 过 程 从 始 至终 的 所 有 工 作 位 置 , 是 且 
交 互 式 进 刀 方 式 编 程 十分 繁 琐 。   2 程 序 的 组 成 

通 用程 序 由三 部 分 构 成 , 一 部 分 是 一 个 引导 程 序 , 此 需 要 操 作 员 提 供待 加 工 螺纹 代  第 在
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号 及相 应 的数 据 ; 二 部 分 为 数 据 库 程序 , 于 存 储所 有 钻 具 螺 纹 的基 础 数 据 并 进 行 必 要 的  第 用
数 据处 理 ; 三 部 分 是 参 数 化 工 艺 过 程 程 序 , 通 用 程 序 的 主体 , 统 在 此 进 行 数 据 处 理 并  第 是 系 按 既定 工 艺 过 程 完 成 螺 纹 加 工 。  
2 1 引 导 程 序  .

通 用 程 序 的 第 一 部 分 是 一 个 蔚单 的通 用 的 引 导程 序 , 程 序 管 理 的 角 度 看 , 是 一 个 主  从 它

程 序 , 日常 生 产 过 程 中 , 在 只需 在 这 里 进 行 操 作 , 须 涉 及 其 他 部 分 。其 形 式 如 下 : 无  
R l xxx =   R 2= XXX   R 3一 XXX   R 4一 XXX  
IXXXX     M 3   O

在此 :  

R1为 待 加 工 螺 纹 代 号 , 可 以是 内螺 纹 也 可 以 是 外 螺 纹 ( 此 数 字 型 螺 纹 按 外 螺 纹 在  既 在
原代 号 前 加 “ ’ 原 则 输 人 . 螺 纹 不 变 ) l’ 的 内 ;  

R2为 材料 外 径 尺 寸 数 据 :   R3为 材 料 内孔 尺 寸 数 据 ;   R4为 材料 的装 夹情 况 数 据 , 于 防撞 车 安  用 全检查及调 整座标 系 ;   这 部 分 程 序 可 以是 随 用 型 的 , 可 以 是 固  也 定 型 的 。 随 用 型适 用 于 单件 和 不 常用 的螺 纹 的  加 工 , 根 据 螺 纹 和 材 料 的 不 同情 况 随 时 进 行  可 修 改; 固定 型 适 用 于 经 常 或 批 量 加 工 的 某 种 螺  纹 , 固定的程序 名存在 。 以   实 际 上 , 定 这 四个 参 数 就 是 向程 序 传 达  给 这 样 一 个 信 息 : 要 加 工 某 型号 的 螺 纹 , 了 你  我 给 材 料 的 规 格 和 装 夹 情 况 数 据 , 下 工 作 你 知 道  余
该 怎样做 。   2 2 数 据 库 子 程 序  .

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l 提取螺纹基础参救l  

该 部 分 是 作 为 引 导 程 序 的 一 重 嵌 套 子 程  序 , 于 存 储 机 床 能 够 加 工 的 所 有 螺 纹 的 特 征  用 数 据 。程 序 根 据 螺 纹 代 号 参 数 R1寻 找 并 提 取  各 项 数 据 , 用 这 些 数 据 对 代 表 材 料 装 夹 长 度  应 的 参 数 R4进 行 防 撞 车 判 定 计 算 , 定 通 过 后  判 即可 转 人 参 数 化 工 艺 过 程程 序 。 当未 通 过 判 定  时 , 就 是 材 料 装 夹 长 度 不 满 足 程 序 运 行 所 需  也 长 度 , 味 着 撞 车 事 故 在 所 难 免 —— 车 刀 将 要  意 削 向机 床 】 时 程 序 自动 返 回 主 程 序 , 停 止 运  此 并
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图一 参 数 化 工艺 过 程 程 卑 流 程 图 

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行 , 止 事 故 发 生 ; 外 当材 料 装 夹 长 度 超 出程 序 运 行 所 需 长 度 较 多 时 , 序 将 自动 调 整 工  防 另 程 件 加 工 坐标 系 , 以适 应 加 工 需 要 , 需 操 作 员 做 任 何 调 整 。 无  
2 3 参 数 化 工 艺过 程 子 程 序  .

参数化 工 艺过程 程序是 引导程 序的二重 嵌 套循环 子程 序 , 通用 程序 的 主体 和执行部  是

分 , 以 参 数 形 式 规 定 了钻 具 螺 纹 加 工 工 艺 的 全 过 程 。 它 系  统 将 从 前 两 部 分 获 得 的 数 据 赋 给 相 应 的 参 数 , 进 行 必  并
要 的 数 据 处 理 和 计 算 后 控 制 刀 具 按 既 定 的 循 环 轨 迹 完 成 

螺纹 的 加 工 。该 部 分 又 包 括 机 床 启 动 、 件 准 备 、 外 螺  工 内 纹分 支 、 体 ( 锥 锥 L 切 削 循 环 、 纹 切 削 进 刀 方 式 分 支 和  ) 螺 螺 纹 切 削 循 环 六 个 部 分 ( 数 化 工 艺 过 程 子 程 序 的 结 构  参
如图一 )  

2 3 1 机 床 启 动  .. 程 序 首 先 设 定 了工 作 制 式 , 即公 制 数 据 输 入 ( 1 、 G7 )  绝 对 座 标 编 程 ( 0 、 速 进 给 进 刀 方 式 ( 6 及 主 轴 方  G9 ) 恒 G9 )
向( 4 和转速 (20 。 M ) ¥ 0 ) 

2 3 2 工 件 准 备  .. 调 出刀 具 , 行 固定 的 * 端 面工 艺 过 程 。 材 料 尺 寸  执 在

参 数 R2和 R3所 限定 的 范 围 内* 端 面 , 规 定 切 削 用 量  按
进 行 恒 速 切 削 。恒 速 切 削 可 以 获 得 较 高 的端 面质 量 。 该  过程 内外螺纹都要 进行 。   2 3 3 内外 螺 纹 分 支  . .  圉二 切 削循环流程图 

通 过 对 螺 纹 代 号 参 数 R1的 判 断产 生 程 序 分 支 , 分 内 外 螺 纹 进行 加 工 。 区  
在 这 里 考 虑 到虽 然 内 外 螺 纹 的加 工 工 艺 不 同 , 它 们 具 有 相 同 的 结 构 尺 寸 ; 果 . 需  但 如 就 要重新构 建数据库 程序 , 内容 重 复 又 占用 相 当 大 的 存储 空 间 , 因此 采 用 程 序 分 支 区分 内 外 螺 
纹 。  

2 3 4 锥 体 ( 孔 ) 削循 环  .. 锥 切 如 何 实 现 锥 体 ( 孔 ) 螺 纹 的 循 环 切 削 及 循 环 终 点判 断 是 通 用 程 序 编 制 的 关 键 。在 此  锥 和
由 “ 6 0RS ” 令 产 生 一 个 固 定 进 刀 量 , 行 快 进 、 削 、 刀 和 快 退 四 个 动 作 并 累 加 总 进   @ 2  0命 执 切 退

刀 量 后 . 循 环终 点 条 件 进 行 判 断 , 果 条 件 满 足 , 出循 环 , 行 下 一 部 分 程 序 : 则 返 回  对 如 跳 执 否 “ 6 0RS ” 序 段 , 续 循 环 . 到 满 足 循 环 终 点 条 件 为 止 ( 图二 )  @ 2  0 程 继 直 如 。
2 3 5 螺 纹 切 削 进 刀 方 式 分 支  ..

在 该 程 序 中 具 有 径 向 和交 互 两 种 螺 纹 切 削 进 刀 方 式 , 以 区 分 不 同 情 况 由参 数 R2 可 0控 
制选择 。  

2 3 6 螺 纹 切 削 循 环  ..

螺 纹 切 削 循 环 是 整 个 通 用 程 序 编 制 的 核 心 内容 , 循 环 步骤 与 锥 体 ( 孔 ) 削 循 环 相  其 锥 切 似 , 每 次 切 削循 环 的进 刀 量 应该 是 递 减 的 , 出于 保 证 螺 纹 的 表 面 粗 糙 度 要 求 考 虑 . 制  但 并 限
了最 后 一 次 进 刀 量 在 一 个 较 为 合 理 的 范 围 内 ; 交 互进 刀 方 式 下 , 需 要 特 别 编 程 变换 循 环  在 还 起点 
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图四 两种 切 削方式下 的切 屑形 状 比较 

一  

围 三 两种进 刀方 式 的 比较 

3 螭 纹 切 削 的 交互 式 进 刀方 式 

螺 纹 切 削 的交 互 式 进 刀 方 式 是 编 程 的 重 点 和 难 点  径 向 进 刀 方 式 是 传 统 的 手 工 操 作 车 床 切 削 螺 纹 时 唯 一 可 行 的 方 法 , 加 工 象 钻 具 螺 纹  在

这 样 的 大 螺 距 螺 纹 时 有 其 不 可 克 服 的 缺 点 , 响 螺 纹 加 工 质 量 的 提 高  影
交 互 式 进 刀 方 式 的 缩 程 是 通 过 控 制 进 刀 起 始 点 在 水 * 面 内相 对 机 床 主 轴 中 心 线 成 6   0 和 l 0度 角 方 向 交 替 摆 动 实 现 的 ( 图 所 示 ) 在 进 刀 量 相 同 的条 件 下 , 种 方 法 与 径 向进 刀  2 如 。 这

方 式 格 比 , 削 螺 纹 时 刀 具 与 工 件 材 料 的接 触 面 积 减 小 3  以 上 , 屑 窄 , 形 幅 度 小 , 切 0 切 变 流 
出方 向 容 易 控 制 ( 四 ) 刀 具 受 力情 况 相对 简 化 , 生 振 动 的 倾 向 减 小 ; 于 刀 具 的 两 侧 切  图 ; 产 由 削 刃 交 替 工 作 , 短 了各 自的 切 削 时 间 . 以刀 具 寿命 可 以太 幅度 提 高 。 缩 所  
4 结 束 语 

一  

“ 具 螺 纹 数 控 加 工 通 用 程 序 ” 编 制 和 在 实 际 生 产过 程 中的 成 功应 用 为 我 们 开 阔 了 思  钻 的 路, 总结 出这 样 一 条 应 用 经 验 : 机 床 允 许 条 件 下 . 有 具 有 相 同 车 削 工 艺 过 程 的零 件 、 品  在 所 产 都 可 以 以 这 种 方 式进 行 编 程 。 同时 也 使 我 们 认 识 到 只满 足 于拥 有 先 进 的 设 备 是 不 够 的 , 拥  在 有 先 进 的 设 备 的 同 时 应 该 很 好 地 探 索 总 结 应 用 技 术 和 实 践 经 验 , 充 分 发 挥 先 进 设 备 的 优  以 势 . 高 产 品 质 量 , 未来 市 场 竞 争 中 取 得 有 利 位 置  提 在

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