本(běn)文通過(guò)對梯形螺紋加工(gōng)的工藝分析(xī)和加(jiā)工(gōng)方法的研討,探索(suǒ)出一套可以在數(shù)控車床上(shàng)加工出合格梯形螺紋的方法。
在普通車床的生產(chǎn)實(shí)習過程中,加工梯形螺紋課題是最基本的實習(xí)課題,但在數控車床實習(xí)過程中,常常由於加(jiā)工工藝方麵的原因,卻很少進行梯形螺紋的加工練習,甚(shèn)至(zhì)有人(rén)提出在數(shù)控(kòng)車床上不能加工(gōng)梯形螺紋,顯然這種提法(fǎ)是錯誤的。其實,隻要工藝分(fèn)析合理,使用的加工指令得當,完全可以在數控車床上加工出合(hé)格的梯形(xíng)螺紋。
一(yī)、梯(tī)形螺紋加工的工藝分(fèn)析
1.梯形螺紋的尺寸計(jì)算
梯形螺紋的代(dài)號 梯形螺紋的代號用字(zì)母“Tr”及公稱直徑×螺距表示(shì),單位均為mm。左旋螺(luó)紋需(xū)在尺寸規格之後加注“LH”,右旋(xuán)則(zé)不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。
國標(biāo)規定,公製梯形螺(luó)紋的牙型(xíng)角為30°。
2.梯形螺紋在(zài)數控(kòng)車床上的加工方法(fǎ)
直(zhí)進法螺紋車刀X向(xiàng)間歇進給至(zhì)牙深(shēn)處(如圖2a)。采用此種方法(fǎ)加工梯形螺紋時,螺紋(wén)車刀的三麵都參加切削,導致加工排屑困難,切削力和切削熱增加,刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時,還可能產生“紮刀”和“爆刀(dāo)”現(xiàn)象。這種方法數控車(chē)床可采用指令G92來實(shí)現,但是很顯然,這種方法是不可取的。【金屬加(jiā)工微信,內容不錯,值(zhí)得關注】
斜進法螺(luó)紋(wén)車刀沿牙型角方向斜向間歇進(jìn)給至牙深處(如圖2b)。采用此種方法加(jiā)工梯形螺紋時,螺紋車刀始終隻有(yǒu)一個側刃參加切削,從而(ér)使排屑比較順利(lì),刀尖的受力和受熱情(qíng)況有所改善,在車削中不易引起“紮刀”現象。該方法在數控車床上可采用G76指令來實(shí)現。交錯切(qiē)削法螺紋車刀沿牙型角方向交錯間隙進(jìn)給至牙深(如圖2c)。該方法類同於斜進法,也可在數控車床上采用G76指令來實現。
切槽刀粗切槽法該(gāi)方(fāng)法先(xiān)用切槽(cáo)刀粗切(qiē)出螺紋槽((如圖2d),再用梯形螺紋(wén)車刀加工螺(luó)紋兩側麵。這種方法的編程與加工在數控車床上較(jiào)難實現。
3.梯形螺紋測量
梯形螺(luó)紋(wén)的測量分綜合測量、三針測量、和單針(zhēn)測量三種。綜合測量用螺紋規測量,中徑(jìng)的三針測量與單針測量如圖3所示,計算如下:
M=d2+4.864dD-1.866P (dD表示(shì)測量用(yòng)量針的直徑,P表(biǎo)示螺距。)
A=(M+d0)/2(此處d0表示工件實際測量外(wài)徑)
二、梯形螺紋編程實例(lì)
計算梯形螺紋尺寸並查表確定其(qí)公差(chà)
大徑d=360–0.375;
中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表(biǎo)確定其公差,故d2=33–0.118 –0.453
牙(yá)高h3=0.5P+ ac=3.5;
小徑d3=d-2 h3=29,查表(biǎo)確定其公差,故d3=290–0.537;
牙頂(dǐng)寬f=0.366P=2.196
牙(yá)底(dǐ)寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928
用3.1mm的測量棒測量中(zhōng)徑(jìng),則其測量尺寸(cùn)M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定其公差,則M=32.88–0.118 –0.453
2.編寫數控程序(xù)
O0308;
G98 ;
T0202;
M03 S400;
G00 X37.0 Z3.0;
G76 P020530 Q50 R0.08;(設定精加工兩次,精加工餘(yú)量為0.16mm,倒角量等於0.5倍螺距,牙型角為30°,最小切深為(wéi)0.05mm。)
G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0;(設定螺紋高為3.5mm,第一刀切深為0.6mm。)
G00X150.0
M05;
M30
以上程序(xù)在螺紋切削過程(chéng)中采(cǎi)用沿牙(yá)型角方向斜(xié)向進刀的方式,如圖2b所示。在(zài)FANUC-0i係統(tǒng)中,有時還可采用如圖2c所示交錯螺紋切削方(fāng)式,G76編程如下所示:
G76 X28.75 Z-40.0 K3500 D600 F6.0 A30.0 P2;
K:螺紋牙型高度。
D:第一次進給(gěi)的背吃刀量。
A:牙型(xíng)角度。
P2:采用交錯螺紋切削
3.計算Z向刀具偏置(zhì)值
在梯形螺紋(wén)的實際加工中,由於刀尖寬度並不等於槽底寬,因此通過一次G76循環切削(xuē)無法正確控製螺紋中徑等各(gè)項尺寸。為此(cǐ)可采用刀具Z向偏置後(hòu)再次進行G76循(xún)環加工來解決以上問題,為了(le)提(tí)高加工效率,最(zuì)好隻進行一次偏置加工,因此必須精確計算Z向的(de)偏置量,Z向偏置量的計算方法如圖5所(suǒ)示(shì),計算如下:
設M實測- M理(lǐ)論=2AO1=δ,則AO1=δ/2
AO2=AO1×tan(∠AO1O2)=tan15°×δ/2
Z向偏置量(liàng)EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ
實際加工時,在一(yī)次循環結束後,用三針測量實測(cè)M值,計算出刀具Z向偏置量,然後在刀(dāo)長補償或磨耗存貯器(qì)中設置Z向刀偏量,再次用G76循環(huán)加工就能一次性精確控製中徑等螺紋參數值。
三、結論
通過以上的實例分析我們可以得出結論,要想在數控機(jī)床上方便地加(jiā)工出梯形螺紋,關鍵是(shì)做好如下幾點:
1.合理選(xuǎn)擇梯形螺紋的加工指令(lìng),通常選G76指令。
2.準(zhǔn)確設定G76指令的參數值,這些值通常通過對梯形螺紋的分析計算獲得。
3.根據初步測(cè)量得出(chū)的中徑值,精確計算出Z向刀具偏置值,從而準確控製梯形螺紋的中徑值。
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