淺談外三角螺紋的數(shù)控加工與檢測(cè)

鄭漢群

摘 要：從三角螺紋刀具的角度的分析、加工方法的確定、程序的編制等幾方面對(duì)外螺紋的數(shù)控加工關(guān)鍵加工技術(shù)進(jìn)行研討，解決普通三角螺紋的數(shù)控加工等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：普通外螺紋；數(shù)控加工；螺紋循環(huán)指令；測(cè)量

1 引言

在實(shí)際加工生產(chǎn)中，普通外螺紋主要用于連接、緊固和調(diào)節(jié)中，其螺距小，螺紋長(zhǎng)度較短和自鎖性好等特點(diǎn)。車削淺、被吃刀量小、走刀較快、切削力教小、易產(chǎn)生亂牙。在普通車床上用成型刀低速車削普通外螺紋的方法已得到廣泛應(yīng)用，必須使中徑尺寸符合相應(yīng)的精度要求；牙型角必須準(zhǔn)確，兩牙型半角應(yīng)相等；螺紋軸線與工件應(yīng)保持同軸。數(shù)控車的高效率及穩(wěn)定的高精度加工性能為普通外螺紋的車削提供了良好的加工基礎(chǔ)，本文結(jié)合實(shí)例，就普通外螺紋的數(shù)控加工的技術(shù)研討。

2 對(duì)刀具的要求

普通螺紋的刀尖角應(yīng)等于牙型角。螺紋車刀的兩個(gè)切削刃應(yīng)該平直，不許出現(xiàn)崩刃。螺紋車刀的切削部分不能歪斜，刀尖半角應(yīng)對(duì)稱。在加工要求滿的車刀，可以提高刀具加工的剛性。在加工時(shí)，應(yīng)選擇刀柄較短的車刀。

3 車削加工的方法分析

外螺紋的牙型決定了刀具具有三個(gè)面，如若車刀的三個(gè)刃面都同時(shí)切削時(shí)，則切削力和切削熱都增加，刀尖磨損則加劇，還容易導(dǎo)致加工時(shí)的排屑困難，牙側(cè)會(huì)被拉出毛刺，當(dāng)進(jìn)給量過(guò)大時(shí)，很有可能產(chǎn)生我們所發(fā)生的現(xiàn)象。所以車削時(shí)，應(yīng)盡量避免車刀三面同時(shí)參加切削，一般可以有以下幾種車削方法：

直進(jìn)法：螺紋車刀的左右切削刃面同時(shí)參與切削。所以它的加工比較的簡(jiǎn)單，可以獲得好的表面，常用來(lái)車削的螺距不大于2.4mm和脆性材料的車削加工。這種方法數(shù)控車可以用G82指令來(lái)加工。

斜進(jìn)法：它是單刃切削，車削中不易產(chǎn)生不好的現(xiàn)象，易獲得較小的表面粗糙度值。該方法在FANUC-0i車床上可采用G82指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。

左右切削法：左右切削的方法常用于螺紋加工，為了使螺紋兩側(cè)面的表面粗糙度值減小，先向一側(cè)趕刀，待這一側(cè)表面達(dá)到要求后，再向另一側(cè)趕刀，并控制螺紋及表面粗糙度，最后將車刀移至牙槽中間，用直進(jìn)法車牙底，以保證牙型清晰。

比較以上三種方法可看出，斜進(jìn)法車削和左右切削則是采用單刃切削，不易扎刀，表面粗糙度好。但操作較復(fù)雜，借刀量不能太大，否則會(huì)將螺紋車亂或牙頂車尖。

4 程序的編制

數(shù)控加工中程序最為重要。程序是數(shù)控機(jī)床工作時(shí)的指令性文件，直接決定著加工的成功與否。

4.1 FANUC OTD系統(tǒng)的螺紋加工程序

1）常用螺紋切削（G32）：

格式：G32 Z（螺紋終點(diǎn)尺寸） F（螺距）

（1）螺紋深度計(jì)算公式為（0.65×P）×2

（2）螺紋的起始點(diǎn)要讓出1～2個(gè)螺距，以消除起始位置亂扣的現(xiàn)象。

（3）主軸正轉(zhuǎn)時(shí)，從床尾至床頭為右螺紋；從床頭至床尾是左螺紋。

（4）圓柱螺紋可在X方向以螺紋進(jìn)刀，但一定要注意每次進(jìn)刀時(shí)的斜率一致，螺距要相同。

2）另外一種螺紋車削循環(huán)為G92：

G92 X（螺紋終點(diǎn)尺寸） Z（螺紋終點(diǎn)尺寸） R（螺紋部分半徑差）F（進(jìn)給率）

4.2 SIEMENS 802D系統(tǒng)的加工程序

1）功能：使螺紋切削循環(huán)可獲得在縱向和表面加工中的內(nèi)外螺紋，螺紋可是單個(gè)或多個(gè)。

2）格式：CYCLE97（PIL，MPIT，SPL，F(xiàn)PL，DM1，DM2，APP，ROP，TDEP，F(xiàn)AL，IANG，NSP，NRC，NID，VAIE，NUMT）

如下圖：

加工程序如下：

5 注意事項(xiàng)

加工中必須要考慮：1.合理選擇主軸的轉(zhuǎn)速，不能過(guò)高。2.程序中要考慮足夠的進(jìn)刀量及合理的退刀量。3.正確安裝三角螺紋刀具，注意中心高及刀尖半角的對(duì)稱。4.合理使用切削液或切削油。5.留余量方便最后的檢測(cè)。6.對(duì)刀時(shí)要嚴(yán)格對(duì)中心。 7.在加工過(guò)程中不可以改變其轉(zhuǎn)速，否則會(huì)出現(xiàn)“亂牙”的現(xiàn)象。8.要保證牙型的正確。

6 測(cè)量

1、單向測(cè)量

大徑的檢測(cè)：可用游標(biāo)卡尺檢測(cè)。

螺距的檢測(cè)：一般要先檢測(cè)幾個(gè)總長(zhǎng)度，再取其平均值

中徑的檢測(cè)：一般可用專用的螺紋千分尺進(jìn)行檢測(cè)

2、最綜的測(cè)量

用螺紋量規(guī)來(lái)檢測(cè)螺紋的各部分尺寸，并進(jìn)行最綜性的檢測(cè)的一種方法。

7 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上的實(shí)例我們可得出結(jié)論， 在數(shù)控機(jī)床上能方便地加工出普通三角螺紋， 并且可以大大地提高加工的效率。特別是采用螺紋循環(huán)編程時(shí)。用硬質(zhì)合金螺紋車刀在數(shù)控車床上車削普通三角螺紋時(shí)，切削速度可為750～850之間，可使生產(chǎn)效率大大的提高。降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)螺紋的牙側(cè)表面質(zhì)量要求高的三角螺紋，可在粗加工后通過(guò)正確設(shè)置精加工的起刀點(diǎn)（注意不要產(chǎn)生亂牙），還可換高速鋼精車刀采用左右切削法進(jìn)行精加工。在車削三角螺紋時(shí)，要注意螺紋車刀不可以伸出刀架太長(zhǎng)，可為刀桿厚度的1.5倍，大概為25～30mm.

參考文獻(xiàn)

[1]凌頌良 主編 《車工技術(shù)》 光明日?qǐng)?bào)出版社

[2]勞動(dòng)和社會(huì)保障部教材辦公室 《車工工藝學(xué)》 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社。