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梯形螺紋 (蝸桿)數(shù)控車床的加工方法
閱讀:107 發(fā)布時間:2020-8-11通常車削梯形螺紋時,采用高速鋼材料刀具進行低速車削,一般采用圖 1 四種進刀方法:直進法、 左右切削法、 車直槽法和車階梯槽法。直進法適用于車削螺距較小(P< 4m m )的梯形螺紋,而粗車螺距較大(P> 4m m )的梯形螺紋常采用左右切削法、 車直槽法和車階梯槽法。
a)直進法 b)左右切削法 c)車直槽法 d)車階梯槽法
圖 1梯形螺紋車削的四種進刀方法在這四種切削方法中,除直進法外,其他三種車削方法都能不同程度地減輕或避免三刃同時切削,使排屑較順暢,刀尖受力、 受熱情況有所改善,從而不易出現(xiàn)振動和扎刀現(xiàn)象,還可提高切削用量,改善螺紋表面質(zhì)量。所以,左右切削法、 車直槽法和車階梯槽法獲得了廣泛的應(yīng)用。
在數(shù)控車床上車削三角螺紋時一般可選用標準機夾刀具,利用螺紋循環(huán)指令完成加工。但由于梯形螺紋較之三角螺紋,其螺距和牙型都大,而且精度高,牙型兩側(cè)面表面粗糙度值較小,致使梯形螺紋車削時,吃刀深,走刀快,切削余量大,切削抗力大,加之有些數(shù)控車床剛性較差,如果在切削過程中參數(shù)選擇不合理就容易產(chǎn)生 “扎刀” 和 “爆刀” 現(xiàn)象。
采用斜進法對標準螺紋來說,由于有固定循環(huán)指令,較為方便,但對異型螺紋加工就不太方便。下面介紹利用宏程序采用 “分層法” 切削加工梯形螺紋,該方法切削狀況好,對刀具要求不高,尺寸由程序中相應(yīng)數(shù)值保證,當(dāng)牙頂寬和螺紋底徑達到尺寸要求時,螺紋中徑等其他各項尺寸也相應(yīng)達到尺寸要求,尺寸精度易于控制,螺紋表面質(zhì)量好,甚至蝸桿和其它異型螺紋的加工也可套用該方法的編程思路。
這里講的 “分層法” 車削梯形螺紋實際上是直進法和左右切削法的綜合應(yīng)用。在車削較大螺距的梯形螺紋時, “分層法” 通常不是一次性就把梯形槽切出來,而是把牙槽分成若干層,每層深度根據(jù)實際機床情況可轉(zhuǎn)化成若干個較淺的梯形槽來進行切削。每一層的切削都采用左右交替車削的方法,背吃刀量很小,刀具只需沿左右牙型線切削,梯形螺紋車刀始終只有一個側(cè)刃參加切削,從而使排屑比較順利,刀尖的受力和受熱情況有所改善,因此能加工出較高質(zhì)量的梯形螺紋。“分層法” 示意圖如圖2所示。
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例:采用 “分層法” 車削圖 3所示梯形螺紋。
分析:采用西門子 802D 系統(tǒng)指令編制宏程序,刀寬 1.5m m (W = 1.93),以螺紋刀左刀位點編程。
由于螺紋單邊深度為3.5m m ,切削深度較深,所以我們可以將其分成4層進行切削,分別是:
(1)36~34m m ,每次切削深度為 0.2m m(直徑值);
(2)34~32m m ,每次切削深度為 0.15m m(直徑值);
(3)32~30m m ,每次切削深度為 0.1m m(直徑值);
(4)30~29m m ,每次切削深度為 0.05m m(直徑值) 。
梯形螺紋參考程序如下:
T X 01.M PF
N 010 M 08;
N 020 M 03 S150 F0.3 T 3D 1;
N 030 G 00 Z 5;
N 040 G 00 X 38; 刀具接近工件
N 050 R 0= 0.2; 定義每次切削深度為 0.2m m(直徑值)
N 060 R 11= 3.5; 定義螺紋深度為 3.5m m (半徑值)
N 070 R 2= 36- R 0; 定義每刀切削時的X 值
N 080 M M :G 0 X = R 2; X 軸螺紋的加工起點(圖4a)所示)
N 090 G 33 Z - 32 K 6 SF= 0; 螺紋切削
N 100 G 00 X 38;X 軸退刀
N 110 G 00 Z = 6.23+(R 11- R 0/2) T A N(15);Z 軸螺紋的加工起點(圖4b)所示)
坐標計算:Z = 5+ 螺紋底寬 + A - 刀寬
= 5+ 1.93+ ( R 11- R 0/2) T A N(15)- 1.7
= 6.23+(R 11- R 0/2) T A N(15)
N 120 G 00 X = R 2;
N 130 G 33 Z - 32 K 6 SF= 0;
N 140 G 00 X 38;
N 150 G 00 Z = 5+(R 11- R 0/2) T A N(15);Z 軸螺紋的加工起點(圖4 c)所示)
坐標計算:Z = 5- A
= 5- ( R 11- R 0/2) T A N
(15)
N 160 G 00 X = R 2;
N 170 G 33 Z - 32 K 6 SF= 0;
N 180 G 00 X 38;
N 190 G 00 Z 5;
N 200 R 2= R 2- R 0; 重新定義切削時的 X 值
N 210 R 11= R 11- R 0/2; 重新定義螺紋深度
N 220 IF R 2> = 3 4 G O T O B M M ;切削直徑大于等于3 4 m m 時程序跳轉(zhuǎn)到M M 處
N 230 R 0= 0.15; 重新定義每次切削深度為0.15m m(直徑值)
N 240 IF R 2> = 32 G O T O B M M ;
N 250 R 0= 0.1;
N 260 IF R 2> = 30 G O T O B M M ;
N 270 R 0= 0.05;
N 280 IF R 2> = 29 G O T O B M M ;
N 290 M 05;
N 300 M 00;
N 310 M 08 M 3 S150 F0.3 T 3D 1;
N 320 G O T O B M M ;N 290~N 350 通過修改刀具磨損值對螺紋精度控制
N 330 G 00 X 150;
N 340 G 00 Z 5;
N 350 M 30;
總結(jié):采用這種宏程序加工的方法,編程略顯復(fù)雜,但分層左右借刀,每層切深逐漸減少,既避免刀具三刃切削,又合理安排切削用量,兼顧了刀具壽命和加工質(zhì)量。
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