椭圆曲面螺纹加工的思路与程序编制

本节学习要点

1.掌握椭圆螺纹加工的要领

2.掌握椭圆曲面三角螺纹加工方法

3.掌握椭圆曲面圆弧螺纹加工方法

4.吸收例题程序

在前面几节，主要讲解了直面上特殊牙型螺纹的加工方法，本节将讲解一种全新的螺纹，螺杆母线为椭圆的特殊螺纹。

在技能大赛中曲面螺纹出现频率非常高，最早出现在2008年全国数控技能大赛中，其实这种螺纹的加工思路与普通螺纹非常相似，加工普通螺纹时一般用G32（该指令是很神奇的）走直线轨迹，而加工椭圆曲面螺纹时只要让G32走椭圆曲线轨迹即可。因此让我们先解决第一个问题：如何让G32走椭圆轨迹。

想用G32车削螺纹，得先把螺纹的母线车好。就像要车M30mm×1.5mm的螺纹，得把外圆车到29.85mm左右才能加工在第4章讲解过椭圆曲线的车削，当时用G01拟合了曲线。如果想车椭圆曲面的螺纹，得先把椭圆车好。直接上程序说明这个问题。

例 6-24（图6-32）

图 6-32

图6-33为其效果图

图 6-33

程序1非常简单。但它是用G01拟合曲线的，车完后没有螺旋线的感觉。但我们在椭圆轮廓的基础上加G32指令（其实就是以G32拟合椭圆，而非G01）车一条螺距为5mm的螺纹。看看加工后有什么不同。

从效果图（见图6-34）中可以看到，椭圆表面明显多了一条螺旋线。而且是沿着椭圆轨迹。

图 6-34

其实上面的程序一般用于“椭圆曲面三角”螺纹，通过修改“X向磨耗”的方法让刀具下切形成牙型。但如果椭圆曲面上的牙型不是三角形，而是圆弧呢？或者是椭圆呢？很显然，“X向磨耗法”是没法满足加工需求的。所以接下来将着重介绍如何加工椭圆曲面上的圆弧牙型螺纹！让我们先看一份图样（该图样引自某大赛图）。

例6-25（图6-35）

图 6-35

从图样中可以得知椭圆螺纹部分的长度是30mm，轴向螺距是6mm，圆弧牙型半径为2.5mm，牙深为1mm（单边）。椭圆长短半轴分别为：38mm、16.5mm有了这些数据就可以加工了！(www.xing528.com)

加工之前会遇到几个问题：

1）如何让刀具在椭圆曲面上走出圆弧牙型。

2）圆弧是非半圆的，那么就涉及起始角和终止角。这个角度该如何确定

3）加工螺纹时一般都会考虑“导入量”“导出量”。那么椭圆螺纹要考虑的话该怎么做。

4）牙深为1mm，那么圆弧中心相对于椭圆在什么位置。

现在就一一对上面的问题来解答。首先来看第四个问题。

由于圆弧深度是1mm，而它的半径是2.5mm。说明该圆弧的中心点不在当前椭圆上，如果拿椭圆的短半轴16.5mm计算。圆弧的中心点肯定在X18，看图便知（见图6-36）。

图 6-36

解决了圆心距的问题，现在再看第二、第三个问题。

其实第三个问题非常容易，导入量和导出量，只要把椭圆母线延长就行但第二个问题关于角度，需要画图说明（见图6-37）

图 6-37

图6-37就是关于起始角与终止角的求法。读者朋友一定要牢记！

最后再来看看第一个问题：如何让刀具在椭圆曲面上走出圆弧牙型！

其实在加工直面圆弧牙型螺纹的时候，也就是用G32沿着外面母线车，只不过车之前要把圆弧的点定位好。那么椭圆上的圆弧螺纹车削思路也是这样的。需要定位好圆弧点，只不过不再走外圆母线，而是椭圆母线（见图6-38）就这么简单。先用CAD找出需要的点，然后用程序来说明这个问题。

图 6-38

例6-26

程序写完，让我们看看加工效果图吧（见图6-39）

图 6-39

本节到这就结束了。其实在技能大赛里曲面螺纹都不是难点。只有在工业领域，有些曲面螺纹是非常复杂的，大赛也不会考到。另外本节示例没有考虑数值能否被整除的情况，请读者自行处理。