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【數控培訓】在數控車床上車三角直螺紋的方法
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低速車削三角螺紋低速車削三角螺紋的車刀材料一般為高速鋼。若分開粗車和精車分別加工 ,可得到較理想的表面粗糙度和精度。粗車刀的牙型角常取 5 8.5~ 5 9° ,比精車刀的牙型角要小 1~ 1.5° ,用粗車刀車至牙深(即外螺紋小徑 ) ,然后用精車刀車光螺紋 2個側面 ,既能保護刀尖又省時。刃磨粗車螺紋刀時 ,不用刻意磨小刀尖角 ,只要在開車刀前角時適當加大前角 ,這樣既能達到排屑順利的目的 ,又可減小牙型角。但前角加大 ,楔角減小后 ,車刀的強度降低了 ,所以后角要適當減小 ,這樣就可彌補車刀強度的不足。車三角螺紋時主要有 2種進刀方法 :直進法和斜進法。1 1 直進法直進法車削三角螺紋時 ,車刀兩刃同時切削 ,車刀受力大 ,散熱難、磨損快、排屑難 ,每次進給的切削深度不能過大。但所加工的螺紋牙型較準確。因車刀刀尖參加切削 ,容易產生“扎刀”現象 ,把牙型表面鏤去一塊 ,甚至造成因切削力大而使刀尖斷裂 ,損壞車刀 ,而且還容易造成振動。因此只適用于螺距P <2mm的螺紋及精度較高螺紋的精加工。現在一般的數控車床都有螺紋切削功能 ,大多數數控床都有螺紋單循環切削功能 ,高檔一點的數控車床還有螺紋復合固定循環切削功能。切削螺紋時要根據螺距的大小、螺紋牙型的深度、車刀的材料、工件的材料、車床的進給速度等分數次進給 ,采用多次走刀 ,分層切入的方法進行加工。每次進給的吃刀量按遞減規律分配。例如要車削M5 0× 4的普通圓柱螺紋 ,經計算編程螺紋大徑為4 9.72mm ,編程螺紋小徑為4 6 .5 2mm ,進刀段取 3mm ,退刀段取 2mm ,用G32單一導程螺紋加工指令編寫程序如下 :O1111;…N10G0 0X4 9.72 ;N11G32Z - 32 .0F4 ;N12G0 0X5 0 .0 ;N13Z3.0 ;N14X4 8.72 ;Z - 32 .0N15G32Z - 32 .0F4 ;N16G0 0X5 0 .0 ;N17Z3.0 ;N18X4 8.12 ;N19G32Z - 32 .0F4 ;…N33G0 0X4 6 .5 2 ;N34G32Z - 32 .0F4 ;…N5 0M30 ;因G32單單是加工螺紋的指令 ,車刀的切入、切出和返回均要編入程序 ,程序顯得較長 ,如用螺紋循環加工指令G92、G76等編寫程序則程序較為簡短。例如要車M30× 2 - 6g的普通圓柱外螺紋 ,由GB197- 81中查出M30× 2 - 6g的螺紋外徑為30 -0 .0 3 8-0 .3 18mm ,取編程外徑為2 9.7mm。設其牙底由單一的圓弧R構成 ,取R =0 .2mm ,經計算螺紋底徑為2 7.2 4 6mm ,取編程底徑為2 7.3mm。準備安排 6刀車完 ,采用直進法的吃刀方式 ,設第 1刀至第6刀的螺紋切削深度 (直徑值 )依次為 0 .8mm、0 .5mm、0 .4mm、0 .4mm、0 .2mm、0 .1mm。以工件右端面為Z向編程原點。用螺紋單循環切削指令G92來編程序 ,程序如下 :O2 2 2 2 ;…N10G0 0X33.0Z3.0 ;N11G92X2 8.9Z - 40 .0F2 .0 ;N12X2 8 .4 ;N13X2 8.0 ;N14X2 7.6 ;N15X2 7.4 ;N16X2 7.3;…N4 0M30 ;又如用FANUC6T系統G76螺紋復合循環切削指令編寫車削M2 4× 3普通三角外螺紋的程序如下(以螺紋離卡盤較遠的一端為Z向編程原點 ,采用直進法進刀 ,把螺紋精加工余量設定為零 )。O3333;…N10G0 0X30 .0Z8.0 ;N11G76X2 0 .75 2Z - 40 .0I0K1.6 2 4D0 .6 14F3.0A0 ;…N15M0 2 ;這里 ,X2 0 .75 2是螺紋底徑 ,Z - 40 .0是螺紋終點坐標 ,I0表示是螺紋半徑差為零 ,即為圓柱螺紋 ,K1.6 2 4是牙高 ,A0表示直進法進刀方式 ,其牙型半角是 30° ,D0 .6 14是第 1刀吃刀深度 ,F3.0表示螺距為 3mm。1 2 斜進法斜進法車削三角螺紋時 ,車刀順著螺紋牙型一側斜向進刀 ,車刀兩側刃中只有一側切削刃進行切削 ,經多次走刀完成加工。用此法加工三角螺紋時 ,刀具切削條件好 ,可增大切削深度 ,生產效率高。但加工面粗糙度值大 ,只適于粗加工。精車螺紋時 ,為使螺紋兩側表面光潔 ,最后一兩次進給 ,應采用直進法進刀 ,以確保螺紋牙型準確。斜進法可以用左面刃切削也可以用右面刃切削 ,以左單面刃吃刀為例 ,在上述程序的基礎上重新編寫程序。M30的牙型角α =6 0° ,其半角是 30°。可以讓每一刀向下吃刀距離h的同時 ,向左也吃刀一個長度L ,使這個長度等于向下吃刀距離乘以牙型半角的正切值 ,即L =htan α2 。加工程序如下 :O4 444 ;…N10G0 0X33.0Z3.0 ;N11G92X2 8.9Z - 40 .0F2 .0 ;N12G0 0Z2 .85 6 ;N13G92X2 8.4Z - 40 .0F2 .0 ;N14G0 0Z2 .74 1;N15G92X2 8.0Z - 40 .0F2 .0 ;N16G0 0Z2 .6 2 6 ;N17G92X2 7.6Z - 40 .0F2 .0 ;N18G0 0Z2 .5 6 8;N19G92X2 7.4Z - 40 .0F2 .0 ;N2 0X2 7.3;…N5 0M30 ;此程序與程序O2 2 2 2相比 ,只多了N12、N14、N16、N18這 4段 ,就是這 4段程序 ,把螺紋切削的雙面刃吃刀改變成單面刃吃刀。但第 1刀和最后 1刀還是直進法進刀 ,雙面刃切削 ,這樣可保證牙型角的準確性。用螺紋加工復合循環G76指令加工螺紋 ,其進刀方法有的屬于斜進法 ,每刀的切深的分配方式由數控系統按遞減規律自動分配 ,目的是使每次切削面積接近相等。如圖 1所示為螺紋復合循環加工的進刀方法。圖 1 螺紋復合循環加工進刀Fig .1 Feedwayofcompoundloopcuttingthread例如要車M30× 3的圓柱三角外螺紋 :螺紋大徑Dd=Dg- 0 .1×螺距 =30 - 0 .1× 3=2 9.7螺紋小徑Dx=Dg- 1.3×螺距 =30 - 1.3× 3=2 6 .1牙深為 2 9.7- 2 6 .1=1.8mm ,用廣州數控GSK980T車床數控系統G76編寫程序如下 :O5 5 5 5 ;…N2 0G0X4 0Z4 7;N30G76P0 2 0 5 6 0Q5 0R0 .0 8;N4 0G76X2 6 .1Z0R0P180 0Q5 0 0F3;…N80M30 ;這里 ,P0 2 0 5 6 0表示精加工次數為 2次 ,螺紋倒角寬度為 5× 1 10×螺距 =1.5mm ,牙型角為 6 0° ;Q5 0表示最小切入量為 0 .0 5mm ;R0 .0 8表示精加工余量為 0 .0 8mm ;X2 6 .1是螺紋底徑 ,Z0是螺紋終點坐標 ,R0是螺紋半徑差為零即為直螺紋 ,P180 0表示牙高為 1.8mm ,Q5 0 0表示第 1次切入量為 0 .5mm ,F3表示螺距。用FANUC6T系統G76螺紋復合循環切削指令編寫車削M2 4× 3普通三角外螺紋的程序如下 (以螺紋離卡盤較遠的一端為Z向編程原點 ) :O6 6 6 6 ;…N10G0 0X30 .0Z8.0 ;N11G76X2 0 .75 2Z - 40 .0I0K1.6 2 4D0 .6 14F3.0A30 ;…N15M0 2 ;這里 ,X2 0 .75 2是螺紋底徑 ,Z - 40 .0是螺紋終點坐標 ,I0表示螺紋半徑差為零 ,即為圓柱螺紋 ,K1.6 2 4是牙高 ,A30表示單面刃吃刀方式 ,其牙型半角是 30° ,D0 .6 14是第 1刀吃刀深度 ,F3.0表示螺距為 3mm。又如用FANUC0系統G76螺紋復合循環切削指令編寫車削M2 4× 3普通三角外螺紋的程序如下 :O7777;…N10G0 0X30 .0Z8.0 ;N11G76P0 110 6 0Q10 0R10 0 ;N12G76X2 0 .75 2Z - 40 .0R0P16 2 4Q6 14F3.0 ;…N15M0 2 ;這里 ,P0 110 6 0表示精加工次數為 1次 ,斜向退刀量 10即一個螺距 ,牙型角為 6 0° ,Q10 0表示最小切深為 0 .1mm ,R10 0表示精加工余量為 0 .1mm ,X2 0 .75 2表示螺紋小徑 ,Z - 40 .0表示螺紋終點坐標 ,R0表示螺紋半徑差為零即為圓柱螺紋 ,P16 2 4表示牙高是 1.6 2 4mm ,Q6 14表示第 1刀吃刀深度0 6 14mm ,F3.0表示螺距為 3mm ,進刀方式為斜進法單面刃吃刀方式。2 高速切削三角螺紋在數控車床上高速車削螺紋的切削速度可取v =4 0~ 10 0m min。切削時只能用直進法進刀 ,使切屑成球狀排出或兩切削刃排屑均勻從正前方排出 ,不可出帶狀屑 ,直出屑不安全 ,要嚴格控制排屑形狀。不可用斜進法進刀 ,這樣會破壞工件的表面質量和損壞刀具。要選用硬質合金螺紋車刀 ,刀具既要有較好的硬度 ,又要有沖擊韌性 ,選用YT15的硬質合金螺紋車刀較適宜。在車削較大螺距 (P >2mm) ,或工件材料較硬時 ,車刀兩側的切削刃應磨出寬 0 .2~ 0 .4mm、前角 - 5°的負倒棱。因高速切削時 ,工件材料受擠壓較嚴重 ,牙型角要擴大 ,所以刀尖角應比牙型角小 0 .5° ;螺紋車
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