摘 要：在微波腔體類（lèi）零件上，螺紋組孔作為微波信號的輸入輸（shū）出接口，其加（jiā）工精度將直接（jiē）影響組件的裝配精度，從而影響微波組（zǔ）件的電氣性能。介紹了一種在 ＭａｓｔｅｒＣＡＭ 軟件中，利用數控加工編程軟件的螺旋（xuán）插補加工功能，進行螺紋高速銑削的加工編程技術。
 
      關鍵詞：微波腔體；螺（luó）紋加工；ＭａｓｔｅｒＣＡＭ；刀具路徑（jìng）；ＮＣ程序
 
　    螺 紋 組 孔（見 圖１）作為微波信號（hào）的輸 入 輸（shū） 出 接口，在 微 波 腔 體 類 零（líng） 件 上經常出 現。其 螺 紋 一 般 為英製 螺 紋，螺 紋 與 腔 體 上表麵或底麵（miàn）的位 置 關 係 一般要求都比較高（gāo）。
  

      
  
      圖１ 螺紋組孔示意圖
 
      對（duì）於此 類 螺 紋 組 孔 中螺紋 的 精 密 加 工，早 期 方法［１－２］是在普通車床上采用花盤加角鐵裝夾進行螺紋的車削加工（gōng）。這（zhè）種（zhǒng）方法對加（jiā）工人員的技術水平要
求很高，零件裝夾（jiá）定位複雜（zá），調整（zhěng）費時，加工效率極低，加工的精度也（yě）不易保證。
 
     隨著數控加工技（jì）術的發展，一種在加工中心或數控銑 上，采 用 參 數 編 程 進 行 螺 紋 銑 削 加 工 的 方法（fǎ）［３］逐漸得（dé）到（dào）應用。這種方法需要手工編製螺紋加
工的參數子程序，然後在零件加工主（zhǔ）程（chéng）序中調用該子（zǐ）程序。針對不同規格的螺紋，還（hái）需要對子程序中的參數進行修改（gǎi）。這種方法因需要手工編程，往往容（róng）易出（chū）現差錯.
 
　    本文介 紹 一 種（zhǒng） 在 ＭａｓｔｅｒＣＡＭ 軟 件 中，應 用 數控加工軟件的螺旋插補加（jiā）工功能，進行螺紋高速銑削的加（jiā）工編（biān）程技術。
 
      １、 螺旋加工（ＴｈｒｅａｄＭｉｌｌ）
 
      螺旋加工（gōng）（Ｔｈｒｅａｄ Ｍｉｌｌ）是指刀具（jù）沿著一個直（zhí）徑為 Ｄ（螺 紋 大 徑－刀 具 直 徑）、節 距（jù） 為 Ｐ（螺 紋 螺距）的螺旋線進行切削，從而完成螺（luó）紋的加工［４］。以微波腔體零件上經常遇到 的１／４ｉｎ３６牙 英製（zhì）螺紋為例，建立待加工螺紋的中心點或者螺紋大徑作為加工圖素。
 
     選擇 ＭａｓｔｅｒＣＡＭ 軟件的螺旋銑削（ＴｈｒｅａｄＭｉｌｌ）加工（gōng）功能（néng）（見圖２）。按提示欄的提示選取相應的加工圖素。加工圖素（sù）可（kě）以是（shì）待加工螺紋的中心點，也可以是該（gāi）螺紋的大徑。以選取螺紋中心點（diǎn）為例，點擊“確定”後便得到螺旋銑削加工對話框（見圖３）。
  

     
  
      圖２ 螺（luó）旋銑削菜單選項
  

     
  
      圖３ 螺旋銑削加工對話框
 
 
      在圖３ 所 示 對（duì） 話 框 中，設 置（zhì） 螺（luó） 紋 大 徑 （Ｍａｊｏｒｔｈｒｅａｄｄｉａｍｅｔｅｒ）為６．３５ｍｍ、螺 距（Ｔｈｒｅａｄｐｉｔｃｈ）為０．７０６ｍｍ 以及螺紋深度（Ｔｈｒｅａｄｄｅｐｔｈ）等各項（xiàng）參數（shù）。其中，應特別注意切入／切出圓弧（Ｅｎｔｒｙ／ｅｘ－ｉｔａｒｃ）的設定，應考慮螺紋刀下刀和（hé）抬刀時不會產生（shēng）幹涉（shè）、能完全退出螺紋的牙形，一般該參數取螺紋大徑與（yǔ）螺紋刀直徑之差的１／２。
 
     確定螺紋類型（xíng）並選擇螺紋的加工方向（Ｍａｃｈｉ－ｎｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）後（hòu），點 擊（jī）“確（què） 定”，便 可 得 到 螺 紋 加 工刀具路徑（見圖４）。調用（yòng）相應數（shù）控係統（tǒng）的後置處理程序，生成 ＮＣ 加 工 程 序，該程序無須任（rèn）何手工修改，利用傳輸軟件將其傳到機床（chuáng）控（kòng）製係統，即可直接用於螺紋的加工。
  

     
  
      圖４ 螺紋加工刀具路徑（jìng）
   
      如（rú）果將螺紋刀換成普通（tōng）端銑刀或鏜刀，通過合理設置螺距等參數的數值，也可以用於螺紋（wén）組孔上光孔的精密鏜銑加（jiā）工編程。
 
      ２ 、螺旋式輪廓加工（Ｃｏｎｔｏｕｒ－Ｒａｍｐ）
 
      使用該方法編程，加工圖素為待加工螺紋的大徑 Ｄ。選擇輪 廓 銑 削（Ｃｏｎｔｏｕｒ）功 能（見 圖５）。按提示欄的提（tí）示選取加工圖素，點擊“確定”後便得到輪廓加工對話框（見圖６）。

     
      圖５ 輪廓加工（gōng）菜單選項

        
      圖６ 輪（lún）廓加工對話（huà）框
 
      在圖６所示的對話（huà）框中選（xuǎn）擇螺旋（xuán）式輪廓加工（gōng）（Ｒａｍｐ）方式，可出現加工對話框（見圖７）。
 

      圖７ 螺旋式輪廓（kuò）加工對話框
 
      在 該 對 話 框 中，選 取 漸 降 深 度（Ｒａｍｐｄｅｐｔｈ），並設置其值為螺紋的螺距（０．７０６ｍｍ）。設 置 好（hǎo） 輪廓加工 （ｃｏｎｔｏｕｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）各 項 參 數 後 點 擊 “確定”，同樣可得到刀具路徑。
  
      合（hé）理設置螺紋螺距等（děng）參數的數值（zhí），換用端銑刀或鏜刀，同（tóng）樣可（kě）以用（yòng）於螺紋組孔上光孔的精密鏜銑加工。
 
      在 ＭａｓｔｅｒＣＡＭ 軟件中對於光孔（kǒng）的鏜銑加工，使（shǐ）用全圓銑削（ｃｉｒｃｌｅｍｉｌｌ）加工方法會更加簡便（biàn）。
 
      ３ 、技術特點
 
     采用上述２種方法（fǎ）得到刀具路徑（jìng）後，調（diào）用相（xiàng）應數控係統的後 處 理 程 序，即 可 生 成 螺 紋 加 工 的 ＮＣ程序。與參數編程（chéng）方法加工螺紋相比，采用上（shàng）述方法具有下述優點。
 
     １）可以直接得到螺紋加工所需的 ＮＣ程序。利用加工軟件（jiàn）生成的刀（dāo）具路徑文件直接後置處理（lǐ），即（jí）可得到加工所需的 ＮＣ加工程序。不需要手工修改加工主程序，手工編製螺紋加工子程序，以及手工修改（gǎi）子程序（xù）中（zhōng）的各項參數值。
 
     ２）螺（luó）紋加工深度（dù）的控製更方便、更精確。采用參數編程的方法加工螺紋時，因為參數子程序的每次（cì）循環都應 完 成 一 個 完 整 的３６０°螺 旋，所 以，螺 紋的加工（gōng）深度應（yīng）為螺距的（de）整倍數。為了使螺紋加工在深度方向上（shàng）盡可能地接近底部，常常需要通（tōng）過（guò）調整（zhěng）下刀點的Ｚ 坐 標 值，來（lái）控製螺紋加工的結束深度。而使用現（xiàn）在（zài）的方法，在加工對話框中直接輸入螺紋的深度值即可（kě）。
 
     ３）螺紋加工的過程更安全、更高效。該技術充分（fèn）地發揮了數控加（jiā）工編程軟件的功能，使得（dé）螺紋組孔的數控（kòng）加工過程更加簡便、更加自動化。這樣（yàng），一方 麵 節 省 了 編 程 時 間（jiān），提 高 了 工 作（zuò） 效率；同時，也減少了在程序（xù）編製過程中因手工（gōng）修改而出差錯的幾率，避免了可（kě）能造成的加工零件的報廢甚至設備（bèi）事故。
 
     對於在同一加工工位上有多（duō）個螺紋組孔的零件，該方法較以往加工方法（fǎ）具有更高的生產效率。
 
     ４ 、結語
 
     選用 ＭａｓｔｅｒＣＡＭ 編（biān） 程 軟 件（jiàn） 的 螺 旋 加 工（gōng） 方 法（Ｔｈｒｅａｄ Ｍｉｌｌ）或 螺 旋 式 輪 廓 加 工 方 法 （Ｃｏｎｔｏｕｒ－Ｒａｍｐ），可實現微波腔體類零件上（shàng）螺紋的（de）高速加工，提高了加工編程的效率。上述２種方法（fǎ）編程時參數的設置大同小異，螺（luó）紋加工的效果也完全一樣。