數(shù)控車螺紋加工的進刀方式

摘 要：數(shù)控車加工螺紋是機電、數(shù)控專業(yè)的職高學生必須掌握的操作技能，只有理解螺紋加工的進刀方式及所對應(yīng)的編程指令，才能保證加工不同類型螺紋的靈活性及螺紋的加工質(zhì)量。本文就數(shù)控車加工螺紋的進刀方式及指令的選用進行分析。關(guān)鍵詞：螺紋切削 直進法 斜進法 左右切削法 G76 G92一、數(shù)控車實訓螺紋加工存在的問題螺紋加工是數(shù)控車實訓的重要內(nèi)容之一，但在實訓過程中發(fā)現(xiàn)教師在講解編程指令時，有的老師習慣用G92指令編程加工螺紋，有的用G76指令編程，甚至有些老師考慮到G76編程參數(shù)太多，學生記憶困難，就索性只講G92指令而忽略G76指令，并不對兩組指令進行對比，這都是片面的，所以學生要完全掌握數(shù)控車螺紋技能，首先要對數(shù)控車上加工螺紋原理及編程指令有個透徹的理解，其次再掌握車刀磨制、裝刀、對刀及螺紋測量。二、螺紋加工進刀方式螺紋的切削功能是數(shù)控車床加工中一項最常用的不可缺少的重要功能。用數(shù)控車床加工螺紋，是靠裝在主軸上的編碼器實時地讀取主軸轉(zhuǎn)速并轉(zhuǎn)換為刀具的每分鐘進給量來完成的，可以加工直螺紋、錐螺紋、端面螺紋和變螺距螺紋。螺紋切削通常有三種方法：直進法、斜進法和左右切削法，如圖1所示，進刀的方法不同，編程方法也不同，進刀方式的選擇是否合理直接影響加工質(zhì)量以及刀具的壽命。

1.直進法。螺紋切削指令G32和G92采用直進式進刀，如圖1（a）所示。直進法是最常用的傳統(tǒng)加工方式，其切入方式是刀具沿X方向進給，采取多次車削完成螺紋的加工，它可以得到比較精確的牙形，但是車刀刀尖兩側(cè)全部參與切削，切削力比較大，形成的切屑比較生硬；由于是車刀兩側(cè)同時切削，切削刃易磨損。刀具的兩側(cè)排屑條件不好，容易產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象。當加工大螺距螺紋時，易引起振動，影響工件的加工質(zhì)量。另外由于刀具容易磨損，加工中要勤測量。此法適用于加工導程小于3mm的三角螺紋和淬硬材料。2.斜進法。螺紋切削指令G76螺紋切削循環(huán)采用斜進式進刀方式，如圖1（b）所示。刀具以小于后角的進給角進給，例如，對于60°牙型角的螺紋切削，軸向進刀量可以簡單地按0.5倍徑向進刀量計算；而對于55°牙型角，則應(yīng)以0.42倍的徑向進刀量進行計算。這樣便可以得到一個比螺紋的牙型角小5°的進刀角，如圖2所示，因此刀尖上產(chǎn)生的切削熱更少，加工大螺距螺紋時可以降低振動；同時側(cè)向切削排屑容易，散熱較好，刀具的壽命相對較長，切削深度可適當大些。由于單側(cè)刀刃切削工件，刀刃容易損傷和磨損，使加工的螺紋面不直，刀尖角發(fā)生變化，而造成牙形精度較差。但因其為單側(cè)刃工作，刀具負載較小，排屑容易，并且切削深度為遞=減式，因此，此加工方法一般適用于大螺距低精度螺紋的加工。此加工方法排屑容易，刀刃加工工況較好，在螺紋精度要求不高的情況下，此加工方法更為簡捷方便。3.左右切削法。有些高檔數(shù)控系統(tǒng)具有左右進刀加工的功能，如圖1（c）所示。一般數(shù)控車則可以手工計算不同的循環(huán)點利用直進式切削方法實現(xiàn)“左右趕刀”的加工方法。主要用于大牙形螺紋的加工。先以幾次增量對螺紋牙形的一側(cè)進行切削，然后再對另一側(cè)進行切削，以此類推，直到完成整個牙形為止，刀片磨損均勻，刀具壽命較長。但是采用左右切削法時，車刀左、右進給量不能過大。三、G76與G92指令的應(yīng)用及結(jié)合加工導程小于3mm的及精度要求高的三角螺紋和淬硬材料適合用G32或G92指令，但當螺紋切削次數(shù)很多時，采用G32指令編程很麻煩，而采用螺紋切削固定循環(huán)指令G92就可以完成一次切削循環(huán)。而螺紋切削復(fù)合循環(huán)G76是多次自動循環(huán)切削螺紋的一種加工方法，使得編程進一步簡化，此循環(huán)加工中，進刀方式為斜進式，即單刃切削，從而使刀尖的負荷減輕，避免出現(xiàn)“啃刀現(xiàn)象”。該循環(huán)適用于較大螺距和精度要求不高的螺紋切削。所以如果螺紋精度要求較高，可以先用G76進行螺紋粗加工，再用G92進行修整。需要注意的是，用G76和G92時，即使切削循環(huán)起點相同，也會產(chǎn)生螺紋亂扣，如圖3所示，當用G92時第一個假想螺紋牙底的Z坐標和切削循環(huán)起點B軸向坐標一致，而G76的第一個假想紋牙底的Z坐標和切削循環(huán)起點B軸向坐標有一個偏移量a，該偏移量計算公式為：

a=（h-d）×tan式中，a為偏移量，h為螺紋牙高，d為精車余量，α為螺紋牙型角。因此，如果用G92修整G76指令加工的螺紋時，要把G92的循環(huán)起點Z順著走刀方向偏移一個a值。操作步驟為：先修改X方向刀補或磨耗，使X方向有0.1mm左右的精車余量d（半徑值），執(zhí)行G76指令粗加工螺紋，G76的切削循環(huán)起點為Z，然后用G92修整螺紋，G92的切削循環(huán)起點為（Z-a）。G92切削循環(huán)起點

G76第一刀切削循環(huán)起點四、結(jié)語數(shù)控車螺紋加工是學生實訓中必須掌握的操作技能，學生只有透徹理解數(shù)控車加工螺紋的進刀方式及靈活運用螺紋編程指令才能加工出符合質(zhì)量要求的螺紋。參考文獻：[1]袁鋒.《數(shù)控車培訓教程》.北京：機械工業(yè)出版社，2004.[2]耿國卿.《數(shù)控車削編程與加工》.北京：清華大學出版社，2011.作者簡介：尤偉誠（1970.9—）男。籍貫：江蘇。職稱：高級工程師、副教授。學位：學士。研究方向：機械工藝與制造。