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浅谈数控车床普通螺纹的加工

2011年07月12日 08:42中国机床商务网作者:鲍智扬点击:11199

  在数控车床上可以车削米制、英寸制、模数和径节制四种标准螺纹,无论车削哪一种螺纹,车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系:即主轴每转一转(即工件转一转),刀具应均匀地移动一个(工件的)导程的距离。以下通过对普通螺纹的分析,加强对普通螺纹的了解,以便更好的加工普通螺纹。
  
  一.普通螺纹的尺寸分析
  
  数控车床对普通螺纹的加工需要一系列尺寸,普通螺纹加工所需的尺寸计算分析主要包括以下两个方面:
  
  1.螺纹加工前工件直径
  
  考虑螺纹加工牙型的膨胀量,螺纹加工前工件直径D/d-0.1P,即螺纹大径减0.1螺距,一般根据材料变形能力小取比螺纹大径小0.1到0.5。
  
  2.螺纹加工进刀量
  
  螺纹加进刀量可以参考螺纹底径,即螺纹刀最终进刀位置。
  
  螺纹小径为:大径-2倍牙高;牙高=0.54P(P为螺距)
  
  螺纹加工的进刀量应不断减少,具体进刀量根据刀具及工作材料进行选择。
  
  二.普通螺纹刀具的装刀与对刀
  
  车刀安装得过高或过低过高,则吃刀到一定深度时,车刀的后刀面顶住工件,增大摩擦力,甚至把工件顶弯,造成啃刀现象;过低,则切屑不易排出,车刀径向力的方向是工件中心,加上横进丝杠与螺母间隙过大,致使吃刀深度不断自动趋向加深,从而把工件抬起,出现啃刀。此时,应及时调整车刀高度,使其刀尖与工件的轴线等高(可利用尾座顶尖对刀)。在粗车和半精车时,刀尖位置比工件的出中心高1%D左右(D表示被加工工件直径)。
  
  工件装夹不牢工件本身的刚性不能承受车削时的切削力,因而产生过大的挠度,改变了车刀与工件的中心高度(工件被抬高了),形成切削深度突增,出现啃刀,此时应把工件装夹牢固,可使用尾座顶尖等,以增加工件刚性。
  
  普通螺纹的对刀方法有试切法对刀和对刀仪自动对刀,可以直接用刀具试切对刀,也可以用G50设置工件零点,用工件移设置工件零点进行对刀。螺纹加工对刀要求不是很高,特别是Z向对刀没有严格的限制,可以根据编程加工要求而定。
  
  三.普通螺纹的编程加工
  
  在目前的数控车床中,螺纹切削一般有三种加工方法:G32直进式切削方法、G92直进式切削方法和G76斜进式切削方法,由于切削方法的不同,编程方法不同,造成加工误差也不同。我们在操作使用上要仔细分析,争取加工出精度高的零件。
  
  1.G32直进式切削方法,由于两侧刃同时工作,切削力较大,而且排削困难,因此在切削时,两切削刃容易磨损。在切削螺距较大的螺纹时,由于切削深度较大,刀刃磨损较快,从而造成螺纹中径产生误差;但是其加工的牙形精度较高,因此一般多用于小螺距螺纹加工。由于其刀具移动切削均靠编程来完成,所以加工程序较长;由于刀刃容易磨损,因此加工中要做到勤测量。
  
  2.G92直进式切削方法简化了编程,较G32指令提高了效率。
  
  3.G76斜进式切削方法,由于为单侧刃加工,加工刀刃容易损伤和磨损,使加工的螺纹面不直,刀尖角发生变化,而造成牙形精度较差。但由于其为单侧刃工作,刀具负载较小,排屑容易,并且切削深度为递减式。因此,此加工方法一般适用于大螺距螺纹加工。由于此加工方法排屑容易,刀刃加工工况较好,在螺纹精度要求不高的情况下,此加工方法更为方便。在加工较高精度螺纹时,可采用两刀加工完成,既先用G76加工方法进行粗车,然后用G32加工方法精车。但要注意刀具起始点要准确,不然容易乱扣,造成零件报废。
  
  4.螺纹加工完成后可以通过观察螺纹牙型判断螺纹质量及时采取措施,当螺纹牙顶未尖时,增加刀的切入量反而会使螺纹大径增大,增大量视材料塑性而定,当牙顶已被削尖时增加刀的切入量则大径成比例减小,根据这一特点要正确对待螺纹的切入量,防止报废。
  
  四.普通螺纹的检测
  
  对于一般标准螺纹,都采用螺纹环规或塞规来测量。在测量外螺纹时,如果螺纹“过端”环规正好旋进,而“止端”环规旋不进,则说明所加工的螺纹符合要求,反之就不合格。测量内螺纹时,采用螺纹塞规,以相同的方法进行测量。除螺纹环规或塞规测量外还可以利用其它量具进行测量,用螺纹千分尺测量测量螺纹中径,用齿厚游标卡尺测量梯形螺纹中径牙厚和蜗杆节径齿厚,采用量针根据三针测量法测量螺纹中径。
(来源:中国数控教育网)

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