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      在數(shù)控車床上用宏程序加工梯形螺紋

      2013-10-11 14:09:48中國北車永濟新時速電機電器有限責任公司山西044502陳建軍
      金屬加工(冷加工) 2013年7期
      關(guān)鍵詞:牙型外螺紋車刀

      中國北車永濟新時速電機電器有限責任公司 (山西 044502) 陳建軍

      永濟電機高級技工學校 (山西 044500) 張麗波

      一、梯形螺紋在數(shù)控車床上的加工工藝

      數(shù)控車加工螺紋有三種指令:G32、G92、G76。其中G32、G92的進刀方式為“直進法”(見圖1);G76的進刀方式為“斜進法”(見圖2)。

      圖1 直進法

      圖2 斜進法

      “直進法”加工梯形螺紋時,螺紋車刀的三刃都參加切削,排屑困難,車刀所受的切削力大,散熱條件差,因此車刀容易磨損。當進刀量過大時,還可能產(chǎn)生“扎刀”,甚至于折斷刀具。很顯然,“直進法”是不可取的。

      “斜進法”加工梯形螺紋時,螺紋車刀仍然有兩個刃參加切削,對于大螺距的T形螺紋車削,也不是理想的加工方法。

      為了解決“直進分”和“斜進法”的缺點,就必須改善刀具的切削方式。通過分析,最后選用(見圖3)“分層切削法”?!胺謱忧邢鞣ā笔窍劝崖菁yX向分成若干層,每層Z向再進行若干次粗切削,再進行左、右精車切削。每層刀具只需沿左右牙型線切削,背吃刀量小,從而使排屑比較順利,刀具的受力和受熱情況得到改善,使切削工作平穩(wěn),不易扎刀或產(chǎn)生折斷。

      圖3 分層切削法

      由于數(shù)控車提供的程序代碼無法實現(xiàn)“分層切削法”的車削軌跡,必須通過宏程序?qū)Α胺謱忧邢鞣ā钡能囅鬈壽E進行參數(shù)化編程,實現(xiàn)梯形螺紋切削加工。

      二、梯形螺紋參數(shù)化編程分析

      1.梯形螺紋基本尺寸

      (1)基本牙型(見圖4):對梯形螺紋的基本牙型而言,其尺寸參數(shù)有:內(nèi)螺紋大徑D,外螺紋大徑(公稱直徑)d,內(nèi)、外螺紋中徑D2、d2,內(nèi)、外螺紋小徑D1、d1,螺距P;基本牙型高度H1。

      (2)設(shè)計牙型(見圖5):根據(jù)設(shè)計牙型,可以列出相關(guān)尺寸的計算公式(見附表)。

      圖4 基本牙型

      圖5 設(shè)計牙型

      相關(guān)尺寸計算表

      2.梯形螺紋宏程序編制

      以梯形螺紋Tr36×6為例來進行宏程序編程。

      (1)宏程序編程的流程如圖6所示。

      (2)梯形螺紋Tr36×6的參數(shù)計算根據(jù)表1可以計算出梯形螺紋Tr36×6各參數(shù)如下,并給出相應(yīng)變量名。螺紋大徑:#1=36;螺距:#2=6;螺紋中徑:#3=#1-#2/2;牙頂間隙:#4=0.5;螺紋小徑:#5=#1-#2-2*#4;螺紋刀刀尖寬:#6=1;牙底槽寬:#7=0.366*#2-2*T A N[15]*#4。

      如圖7所示,以梯形螺紋車刀的中心點(C點)作為刀位點進行Z軸對刀。X軸以螺紋大徑外圓對刀。

      起刀點Z軸偏移量(CE)的計算公式為

      圖6

      圖7

      即起刀點Z軸偏移量(螺紋右側(cè)留0.1mm的精加工量)參數(shù)變量為

      每層Z軸的切削余量(DF)的計算公式為

      即每層Z軸的切削余量(螺紋左側(cè)留0.1mm的精加工量)參數(shù)變量為

      (3)外螺紋Tr36×6程序

      三、結(jié)語

      本文中介紹了數(shù)控車床加工梯型螺紋的一種編程方法:主要是利用宏程序?qū)崿F(xiàn)“分層切削法”,并利用G92螺紋加工循環(huán)指令功能來完成的。應(yīng)用宏指令編程,將“分層切削法”加工梯形螺紋進行模塊化,如果需要加工其他尺寸的梯形螺紋時,只需將宏指令中的自變量賦值修改一下即可,而宏程序中的內(nèi)容不需修改。

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