基于Edgecam的梯形螺纹数控编程技术研究

    螺纹是机械零件的典型结构，牙型有三角形、矩形、梯形和圆弧形等。常见的普通三角形螺纹牙型角是60^。，可在数控车床上加工，加工程序由自动化的CAM编程软件编制；梯形螺纹主要用在调节传动机构上，精度高，但加工困难。现今的CAM编程软件无梯形螺纹自动编程功能，通常需要手工计算或利用计算机逐次构造分析数据点，而后手工程序代码编写，或利用宏变量编程，程序编制繁琐且易错。

    Edgecam是由Vero公司开发的智能数控车铣加工编程系统，客户使用量居于独立CAM系统前列，具有完备的客户二次定制开发功能，可利用JVASCRIPT、VB、VC++和c#等语言开发复杂的交互界面，可基于工艺模型进行非交互自动制造特征识别和构建并进行加工，能够定制复杂机床的后置处理系统，特别适合开发定制的自动化数控编程系统。

    1 关键技术及实现方法

    1．1 工艺设计

    梯形螺纹的轴剖面为等腰梯形，具有左旋和右旋、内螺纹和外螺纹、公制和英制、单线和多线等多种结构形式。

    典型加工工艺方法如图1所示，其中b和c为粗加工方式；a和d方法本质相同，区别在于刀具宽度不同，a法每层螺纹循环路线有2个切削起点，切削2次；d法每层螺纹循环路线有多个切削起点，切削多次。

    系统采用混合层切法加工，切削轨迹同螺纹的外径方向平行，向实体人体方向一层层加工。采用的车刀为梯形成形车刀，螺纹的牙槽两侧表面最终由2个副切削刃成形，即副切削刃的主偏角和副偏角与牙型角度匹配。

    图l 典型异型螺纹

    1．2 程序编制

    在数控NC程序中，螺纹切削代码主要有G32、G92和G76等3种形式。螺纹的切削路线通常采用封闭循环方式，而G32指令为单一指令，需要在每个指令前增加一条G00进刀指令，在每个指令后增加l条G01和l条G00退刀指令，代码复杂；G90为单一循环指令，前述4条加工路线由1条指令实现，加工完成后刀具回到循环起点，准备下一次加工；G76为复合循环指令，由2个程序段组成，采用径向斜进层切循环，利用输入的程序指令参数自动计算路线，代码精简，但不适合混合层切，故梯形螺纹编程时采用G92代码。在Edge-c下的梯形螺纹编程流程如图2所示，系统尽可能利用原来的三角螺纹定义功能，局部改造后输出梯形螺纹加工程序。功能开发完成后能够与原来的正常三角螺纹和其他CAM定义功能无缝集成，一个工序定义中既可以加工正常螺纹，也可以加工梯形螺纹。另外，其他针对工序的平移、旋转、移动和比例等变换操作依旧适用。