雙“∞”字油槽在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床上的加工*

胡木林，孫偉城

(廣東省技師學(xué)院，廣東 惠州 516100)

1 引言

隨著對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)功能要求的不斷提高，對(duì)一些零件的結(jié)構(gòu)也提出了很高的要求，軸套類(lèi)零件表面油槽的形狀就是其中的一個(gè)代表。為了能更好的起到潤(rùn)滑的效果，油槽做成“∞”字型回路，這種油槽回路廣泛應(yīng)用在機(jī)械傳動(dòng)的潤(rùn)滑當(dāng)中。在我校校企合作對(duì)口工廠新接一批加工訂單，其表面有雙向“∞”字形油槽，如圖1所示。為了提高油槽的加工質(zhì)量和效率，筆者結(jié)合對(duì)口工廠的設(shè)備及自身工作經(jīng)驗(yàn)擬定了一種簡(jiǎn)單快捷的加工方法——借螺距實(shí)現(xiàn)分度的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)雙“∞”油槽的加工。

圖1 雙“∞”油槽加工三維圖

2 雙“∞”油槽加工的難點(diǎn)

上圖雙“∞”字油槽所示其實(shí)就是在不損壞密封槽的情況下實(shí)現(xiàn)大螺距左、右旋雙向螺紋的加工，不同設(shè)備實(shí)現(xiàn)這一功能的情況。

(1)在普通車(chē)銑床上手工加工:加工精度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且容易出現(xiàn)廢品;

(2)在數(shù)控車(chē)床上加工:設(shè)備投入不高，編程簡(jiǎn)便，較高的加工效率和質(zhì)量;

(3)在四軸加工中心上加工:設(shè)備昂貴，加工效率低及編程復(fù)雜。

3 雙“∞”字油槽的加工

由于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床沒(méi)有多頭螺紋的切削指令，即不能夠自動(dòng)分度，因此像雙“∞”油槽的加工就不能直接調(diào)用指令實(shí)現(xiàn)加工要求，在滿足同等要求下，使用雙向借螺距的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)雙“∞”字油槽的加工，這也不失為一種解決問(wèn)題的措施。下面就廣州數(shù)控GSK980T系統(tǒng)的雙“∞”字油槽的加工進(jìn)行分析。

(1)在目前的數(shù)控車(chē)床中，螺紋切削一般有兩種加工方法:G32、G92直進(jìn)式切削方法和G76斜進(jìn)式切削方法，兩種加工方法的編程指令［1］。

①G32 X(U)Z(W)__F__;螺紋切削加工。

②G92 X(U)Z(W)F;螺紋切削循環(huán)加工。

③G76 P(m)(r)(a)Q(Δdmin)R(d);復(fù)合螺紋切削循環(huán)加工。

④G76 X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(Δd)F(l)。

(2)廣州數(shù)控GSK980T系統(tǒng)的等導(dǎo)程螺紋的切削指令G32的特點(diǎn)

當(dāng)前一段程序段為螺紋切削程序段時(shí)，而現(xiàn)在程序段也是螺紋切削，在切削開(kāi)始時(shí)，不檢測(cè)一轉(zhuǎn)信號(hào)，直接開(kāi)始移動(dòng);不像G92、G76等循環(huán)指令執(zhí)行完一次加工后必須返回到循環(huán)起點(diǎn)以再進(jìn)行下一刀的切削加工;G32編程切削深度分配方式一般是人為指定的常量值，并呈直進(jìn)式切削。

G32 Z__F__;(第一段螺紋切削程序，檢測(cè)一轉(zhuǎn)信號(hào))

G32 Z__F ;(在此程序段，不檢測(cè)一轉(zhuǎn)信號(hào))

G32 X__F ;(此程序段也是螺紋切削)

G32 X F__;(因此，在此程序段，也不檢測(cè)一轉(zhuǎn)信號(hào))

即可實(shí)現(xiàn)加工連續(xù)螺紋，因此利用這一特點(diǎn)，用端面螺紋的車(chē)削原理通過(guò)一退一進(jìn)換取主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的定位方法來(lái)實(shí)現(xiàn)多線螺紋的分度。

4 雙“∞”字油槽加工的工藝分析及編程

以圖2為例，對(duì)該工件進(jìn)行加工工藝分析及編程。該工件是軸套類(lèi)零件的潤(rùn)滑油槽，是一個(gè)典型的雙“∞”字油槽工件，導(dǎo)程為60 mm，螺距為30 mm，牙型為圓弧形，槽深為0.9 mm，首先來(lái)分析導(dǎo)程與分度的關(guān)系，如圖2所示。

圖2 雙“∞”油槽加工零件圖

主程序:

O8989;

G0 X100 Z100;(定位至安全區(qū)域，便于選刀換刀)

T0303;(3mm的球牙螺紋刀，刀位點(diǎn)為中心象限點(diǎn))

G97 M3 S1;(設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速24r/min)

G0 X41 Z-8;(安全定位點(diǎn))

G1 X40 F5;(螺紋起始點(diǎn))

M98 P188888;(調(diào)用雙“∞”字油槽加工子程序18次)

G0 X41;(退刀)

G0 X100 Z100;(返回?fù)Q刀點(diǎn))

M5;(停止主軸)

M30;(程序結(jié)束)

%

子程序:

O8888

G0 U-0.05;

G32 Z-68 F60;(檢測(cè)主軸轉(zhuǎn)位信號(hào)0°，自右往左第一條右螺旋槽切削)

G32 Z-8 F60;(不檢測(cè)轉(zhuǎn)位信號(hào)0°，自左往右第一條左螺旋槽切削)

G32 U0.05 F0.1;(X方向螺紋退刀，轉(zhuǎn)動(dòng)1/4r至90°位置)

G32 U-0.05 F0.1;(X方向螺紋進(jìn)刀補(bǔ)回深度，再轉(zhuǎn)1/4r至180°位置)

G32 Z-68 F60;(180°位置，自右往左完成第二條右螺旋槽切削)

G32 Z-8 F60;(180°位置，自左往右完成第二條左螺旋槽切削)

M99;(返回主程序)

以上所述是雙“∞”字油槽的加工，此方法對(duì)于其他的多頭螺紋加工也適用，前提是借到正確的螺距，在加工時(shí)X方向盡量借小螺距及小行程。

同時(shí)，在應(yīng)用時(shí)還需要注意以下幾點(diǎn):①G32直進(jìn)式切削方法，由于兩側(cè)刃同時(shí)工作，因此徑向切削力較大，加工時(shí)應(yīng)充分考慮每層切削深度;②根據(jù)不同的要求合理選擇刀具寬度或左右分層切削;③根據(jù)不同情況正確設(shè)定切削起始點(diǎn)、終止點(diǎn)及進(jìn)退換向起點(diǎn)的位置;④在大導(dǎo)程螺旋槽加工時(shí)，應(yīng)計(jì)算好其螺紋升角，以便選擇刀具的刃磨后角ao，所以刀具切削刃的刃磨后角等于工作后角加上最大螺紋升角ψ，即ao=(3°～5°)+ψ，但同時(shí)又要保證刀具的剛性［2］。

5 結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)連續(xù)螺紋的特點(diǎn)，引伸出一種雙向借螺距的方法，加工雙“∞”字油槽工件，解決了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床不能自動(dòng)分度加工多頭螺紋的缺點(diǎn);并且通過(guò)此方法加工出來(lái)的零件均能滿足使用要求，為我校取得了經(jīng)濟(jì)效益，從而證明此方法的可行性。

［1］ 楊嘉杰.數(shù)控機(jī)床編程與操作［M］.北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2000.

［2］ 高喜賢.車(chē)工基本技術(shù)［M］.北京:金盾出版社，1996.