盧海濤

（江蘇省連云港工貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇連云港222061）

數(shù)控車床修正螺紋牙型的解決方法

盧海濤

（江蘇省連云港工貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇連云港222061）

在數(shù)控車床上車削普通三角形螺紋時(shí)，因?yàn)槌霈F(xiàn)意外情況，造成螺紋牙型不符合要求。為避免繼續(xù)車削亂牙，必須設(shè)法使新裝螺紋刀的刀尖與已有螺旋槽對(duì)中。提出在主軸不轉(zhuǎn)時(shí)使螺紋刀的刀尖與已有螺旋槽對(duì)中，通過(guò)在刀具補(bǔ)償值中輸入導(dǎo)程的整數(shù)倍，并在車螺紋程序中Z軸起始點(diǎn)的坐標(biāo)也為導(dǎo)程的整數(shù)倍，實(shí)現(xiàn)可以修正車削螺紋牙型而不亂牙的目的。

數(shù)控車床；螺紋車削；修正螺紋方法

1 問(wèn)題的提出

在數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)課中，學(xué)生機(jī)床上車削普通三角形螺紋時(shí)，時(shí)常出現(xiàn)突然斷電、崩刃和中途不得不退出程序運(yùn)行等意外情況，或因刀尖磨損造成螺紋牙型不符合要求。普通車床出現(xiàn)這種情況，比較容易解決，重新裝刀后，合上開(kāi)合螺母，低速啟動(dòng)主軸，使螺紋車刀在走刀方向上停下，觀察螺紋車刀刀尖在原有螺旋槽中的對(duì)中情況，操縱小滑板手柄調(diào)整螺紋車刀刀尖在螺旋槽中的軸向位置，然后試車空走一刀，如果刀具對(duì)中，即可從斷點(diǎn)繼續(xù)車削螺紋。數(shù)控車床出現(xiàn)這種情況（如螺紋刀尖崩刃），由于多數(shù)控系統(tǒng)沒(méi)有“螺紋繼續(xù)切削”這一功能，問(wèn)題不易解決。

2 問(wèn)題分析

數(shù)控車床上車螺紋，傳動(dòng)原理與普通車床大不相同，數(shù)控車床軸與刀具之間必須保持嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)（工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)），刀具應(yīng)均勻地移動(dòng)一個(gè)（工件的）導(dǎo)程的距離。它們的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是這樣保證的：主軸帶著工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由一根同步皮帶傳送到主軸編碼器，主軸編碼器檢測(cè)到主軸的轉(zhuǎn)速以后，將信息反饋到機(jī)床主系統(tǒng)信息處理中心，主系統(tǒng)再根據(jù)程序編制的導(dǎo)程發(fā)出指令控制主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)X軸或Z軸移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程的距離（主要是為了獲得各種螺距），以保證主軸與刀具之間嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。在數(shù)控車床上車削螺紋，由于主機(jī)系統(tǒng)能同時(shí)控制主軸與X，Z軸的運(yùn)動(dòng)，而且數(shù)控車床是以μm為單位，所以能獲得精確的螺距。當(dāng)中途發(fā)生螺紋刀重新裝刀對(duì)刀后，如果立即運(yùn)行車螺紋的程序，此時(shí)由于螺紋車刀刀尖一般沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)已有的螺旋槽，盲目走刀必然會(huì)發(fā)生亂牙，導(dǎo)致工件報(bào)廢。要從斷點(diǎn)進(jìn)入螺紋車削，需要解決的問(wèn)題是如何保證新裝的螺紋刀具在對(duì)刀后，其刀尖能對(duì)準(zhǔn)已有的螺旋槽。

修正不正確的螺紋牙型數(shù)控車床的使用方法與普通車床的使用方法當(dāng)然不一樣，但是其中“觀察調(diào)整螺紋車刀刀尖在螺旋槽中的位置”這一原理可以借鑒。聯(lián)想到在數(shù)控車床上車削螺紋過(guò)程中，可以通過(guò)編程讓螺紋車刀刀尖的Z軸坐標(biāo)為螺紋導(dǎo)程的整數(shù)倍，使螺紋車刀刀尖在螺旋槽中的位置。

3 問(wèn)題解決

以大連機(jī)床廠數(shù)控車床FANUC-0i TC為例，通過(guò)編程和螺紋刀對(duì)刀的相互結(jié)合，說(shuō)明使螺紋刀從斷點(diǎn)重新進(jìn)入螺紋車削的加工步驟。加工的螺紋工件見(jiàn)圖1，其中螺紋部分加工程序如下。

圖1 螺紋零件

螺紋車削結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)螺紋牙型不正確，螺紋刀刀尖有一點(diǎn)小崩刃。重新修正螺紋的步驟如下。

（1）安裝上新的螺紋車刀，然后進(jìn)行常規(guī)對(duì)刀操作（已設(shè)為非基準(zhǔn)刀）。X向按常規(guī)對(duì)刀方法對(duì)刀；因Z向已無(wú)法在原來(lái)Z向零點(diǎn)位置準(zhǔn)確對(duì)刀，則可以使螺紋刀刀尖對(duì)中螺紋第一個(gè)螺旋槽，然后在刀具補(bǔ)償頁(yè)面中輸入一個(gè)螺紋導(dǎo)程，螺紋刀Z軸對(duì)刀見(jiàn)圖2，其中，P為螺紋導(dǎo)程。

（2）車螺紋的程序中循環(huán)起點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)改為螺紋導(dǎo)程的整數(shù)倍，其他程序段不變。使螺紋刀的刀尖始終處于螺紋的螺旋槽內(nèi)，這樣車削出的螺紋就不會(huì)亂扣。如：N120 G00 X32Z3；Z軸坐標(biāo)為螺紋導(dǎo)程的整數(shù)倍。

4 修正螺紋注意事項(xiàng)

（1）在數(shù)控車床上修正螺紋的加工操作過(guò)程本身有較強(qiáng)的技術(shù)性和技巧性，操作者要仔細(xì)操作還要有耐性來(lái)完成這項(xiàng)工作；和工件報(bào)廢，特別是重要軸零件報(bào)廢造成的損失相比，花費(fèi)一點(diǎn)時(shí)間是值得的。

（2）安裝螺紋車刀時(shí)應(yīng)使螺紋的中心線與主軸軸線垂直，可使用角度樣板來(lái)完成，螺紋車刀的安裝見(jiàn)圖3。

本文是以數(shù)控車床FANUC-0i TC系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)明這種方法，不同的數(shù)控系統(tǒng)從原理上講可以采用這種方法，但修改的參數(shù)名稱及操作界面各不相同。

圖2 螺紋刀Z軸對(duì)刀

上述方法經(jīng)實(shí)踐證明，經(jīng)修正過(guò)的螺紋完全可以達(dá)到圖紙上精度的要求。綜上所述，本文提出了先在主軸不轉(zhuǎn)時(shí)使螺紋刀的刀尖與已有螺旋槽中心對(duì)中，通過(guò)在刀具補(bǔ)償值中輸入導(dǎo)程的整數(shù)倍，并在車螺紋程序中Z軸起始點(diǎn)的坐標(biāo)也為導(dǎo)程的整數(shù)倍，以達(dá)到可以修正車削螺紋牙型而不亂牙的目的。利用這一方法，可有效避免因此造成的螺紋工件報(bào)廢。

圖3 螺紋車刀安裝

［1］蘇宏志.數(shù)控原理與系統(tǒng)［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006.

［2］楊琳.數(shù)控機(jī)床加工工藝與編程［M］.北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2009.

［3］王公安.車工工藝學(xué)［M］.北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2005.6.

〔編輯 凌瑞〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.11.29