華中系統(tǒng)數(shù)控車車削螺紋的方法分析

周國平

【摘? ? 要】加工螺紋需要保證加工進(jìn)給與主軸旋轉(zhuǎn)同步，伺服電機(jī)帶動滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)，從而使刀具移動進(jìn)行切削加工。在華中數(shù)控系統(tǒng)中，G32、G82、G76能實(shí)現(xiàn)不同要求下的螺紋車削。

【關(guān)鍵詞】螺紋車削原理? 加工常識? 華中數(shù)控? 車削方法

中圖分類號：G4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2019.24.173

一、數(shù)控車削螺紋加工原理

數(shù)控機(jī)床車削螺紋時，走的是絲桿路線，數(shù)控車床車削螺紋不亂牙主要靠主軸上安裝的編碼器實(shí)現(xiàn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速一定，在退刀時，主軸的轉(zhuǎn)動方向與進(jìn)刀時同步但相反，這就保證刀具進(jìn)刀時都是在同一點(diǎn)上，使得車削時不會亂牙。了解了數(shù)控機(jī)床加工螺紋的原理，才能充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功效，數(shù)控機(jī)床加工螺紋需要保證加工螺紋的進(jìn)給與主軸旋轉(zhuǎn)同步，其控制主要依靠數(shù)控機(jī)床的四個部件來實(shí)現(xiàn)。①主軸編碼器。②運(yùn)算器。③伺服電機(jī)。④滾珠絲杠。

二、螺紋加工工藝常識

了解螺紋相關(guān)知識對于車削螺紋加工的編程數(shù)據(jù)尤為重要。常見三角形螺紋，牙型角為60度，有粗牙和細(xì)牙之分，粗牙普通螺紋螺距是標(biāo)準(zhǔn)螺距，其代號用字母“M”及公稱直徑表示。細(xì)牙普通螺紋代號用字母“M”及公稱直徑◇螺距表示，如M24◇1.5等。普通螺紋又有左旋（加注“LH”）和右旋之分，如M20◇1.5LH等，未注明的是右旋螺紋。

①車削螺紋前工件大徑的確定，車削三角螺紋時，應(yīng)考慮螺紋的公差要求和螺紋切削過程中對大徑的擠壓作用，編程過程中的實(shí)際大徑應(yīng)比其公稱直徑略小，按經(jīng)驗(yàn)公式取值約0.13P。

②螺紋總切深的確定，螺紋總切深與螺紋牙型高度及螺紋中徑的公差帶有關(guān)，在編制螺紋加工程序時，總切深量h’=2h+T，T為螺紋中徑公差帶的中值。

③螺紋加工的多刀切削，在數(shù)控車床上多刀車削螺紋的常用方法有直進(jìn)法和斜進(jìn)法兩種，在螺紋總切深確定后，如果螺紋的牙型較深，可以多次進(jìn)給，每次進(jìn)給的背吃刀量依遞減規(guī)律分配。

④螺紋軸向起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置的確定，車削螺紋時，沿有效螺旋線方向首尾各取1/4的導(dǎo)程。

三、華中系統(tǒng)數(shù)控車床車削螺紋

在華中系統(tǒng)中，G32、G82、G76能實(shí)現(xiàn)不同要求下的螺紋車削，本文對以上三種指令進(jìn)行分解，使在進(jìn)行螺紋編程加工時，能根據(jù)具體零件的特點(diǎn)做到合理選擇。

1.單行程螺紋切削指令格式：G32 X（U）__ Z（W）___ F___

指令中的X（U）、Z（W）為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)，F(xiàn)為螺紋導(dǎo)程。使用G32指令前需確定的參數(shù)各參數(shù)意義如下：L：螺紋導(dǎo)程，當(dāng)加工錐螺紋時，取X方向和Z方向中螺紋導(dǎo)程較大者;α：錐螺紋錐角，如果α為零，則為直螺紋;δ1、δ2：為切入量與切除量。

例，螺紋切削導(dǎo)入距離δ1取5mm，導(dǎo)出距離δ2取3mm。

O001，┇，G00 X40 Z5 ，X19 ，G32 Z-33 F2 Q0 ，G00 X40， Z5，X18.5 ，G32 Z-33 F2 Q0，G00 X40，Z5，X18.1，G32 Z-33 F2 Q0，G00X40，Z5，X17.8，┇，M30

2.單一固定循環(huán)螺紋切削指令格式：G82 X（U） __Z（W） __R__E___C__P__F__

XZ絕對編程坐標(biāo)，UW為增量編程坐標(biāo)，RE為螺紋切削的退尾量。C：螺紋線數(shù)，P：為相鄰螺紋線的切削起始點(diǎn)之間對應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)角，F(xiàn)：螺紋導(dǎo)程。

例，螺紋切削導(dǎo)入距離δ1取5mm，導(dǎo)出距離δ2取3mm，螺距為1.5mm。

O0002 （文件名），T0303M03S600，G0X30Z6M08，G82X19Z-33F2， X18.5，X18，1，X17.8， X17.6， X17.4 ，X17，4 ，G0X100Z100， M05M09，M30（程序結(jié)束）

3.螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G76

指令格式：G76 C（c） R（r） E（e） A（a） X（x） Z（z） I（i） K（k） U（d） V（dmin） Q（△d） P（p） F（L）

c：精車重復(fù)次數(shù)。r和e：螺紋退尾量。a：刀具角度，該參數(shù)為模態(tài)量。X（x）、Z（z）：螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)i：螺紋錐度值，用半徑編程指定。如果R=0則為直螺紋。k：螺紋高度，U（d）：精車余量，用半徑編程指定。V（dmin）：最小車削深度，用半徑編程指定。該參數(shù)為模態(tài)量。Δd：第一次車削深度，用半徑編程指定。P：主軸基準(zhǔn)脈沖處距離切削起始點(diǎn)的主軸轉(zhuǎn)角。L：螺距。

例，毛坯φ35車削成φ30小0.02mm 的光軸，M30◇2的螺紋切削導(dǎo)程為2，起刀點(diǎn)設(shè)在X方向徑向大4，Z向大5的位置。

O0003T0404M03S600G94（機(jī)床啟動環(huán)境設(shè)置），M08G0X34Z5（開冷卻液，起刀置車削起刀點(diǎn)），G76 A60 X27.4Z-30 K1.3 U0.05 V0.05 Q0.5 F2（螺紋車削復(fù)合循環(huán)），G0X100Z100（車削換刀點(diǎn)位），M05M09（主軸停轉(zhuǎn)并關(guān)閉冷卻液），M30（程序運(yùn)行結(jié)束并返至程序頭）

在實(shí)際應(yīng)用中，G32、G82應(yīng)用比較簡單，可根據(jù)螺紋刀具的情況，主要適合車削普通類的粗細(xì)牙螺紋。而G76因其參數(shù)較多，使用較復(fù)雜點(diǎn)，但其獨(dú)特的斜向進(jìn)刀方式，在進(jìn)行成型刀具應(yīng)用于車削大牙高的梯形或矩形螺紋上有其獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然不管采用哪種方式或辦法，前提都必須在滿足加工螺紋要求的光軸上進(jìn)行，然后配合指定的量規(guī)，進(jìn)行修正、檢驗(yàn)，才能加工出滿足技術(shù)要求的螺紋來。

參考文獻(xiàn)

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