梯形螺紋塞規(guī)
我們知道，在數(shù)控車(chē)床上車(chē)削梯形螺紋工件，高速車(chē)削時(shí)不能很好地保證螺紋的表面粗糙度，達(dá)不到加工的要求，低速車(chē)削時(shí)生產(chǎn)效率又很低，而直接從高速變?yōu)榈退佘?chē)削時(shí)則會(huì)導(dǎo)致螺紋亂牙。本人經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，變速車(chē)削時(shí)的亂牙問(wèn)題可以用一種簡(jiǎn)單實(shí)用的方法加以解決，車(chē)削螺紋時(shí)可以先用較高轉(zhuǎn)速車(chē)削，再用低速來(lái)精車(chē)及修光，從而提高了生產(chǎn)效率，并很好地保證了螺紋的尺寸精度和表面粗糙度。
1.變速車(chē)削梯形螺紋的方法
下面以加工梯形螺紋Tr36×6為例，介紹如何在CST980T系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床上變速車(chē)削梯形螺紋。車(chē)削的梯形螺紋工件如圖1所示。
由于此梯形螺紋的螺距較小，可采用斜進(jìn)搭配刀法加工，因GSK980T系統(tǒng)的G76螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令就是以斜進(jìn)方式進(jìn)刀的，故可采用G76指令，粗車(chē)梯形螺紋時(shí)編程如下，留出精車(chē)余量。
G00 X40 Z-20；
G76 P010030 Q80 R0.05；
G76 X29 Z-85 P3500 Q100 F6；
G00 X200 Z50；
粗車(chē)完成后，如果此時(shí)將轉(zhuǎn)速直接調(diào)到低速調(diào)用原程序精車(chē)，則一定會(huì)亂牙，發(fā)生崩刃或撞車(chē)事故，故我們?cè)诘退佘?chē)削之前要解決車(chē)刀亂牙問(wèn)題?？紤]到低速車(chē)削時(shí)車(chē)刀進(jìn)給速度很慢，我們可以用肉眼來(lái)觀察車(chē)削時(shí)螺紋車(chē)刀與螺紋牙形槽是否對(duì)準(zhǔn)，具體操作方法如下：
(1)改變工件坐標(biāo)系，使車(chē)刀車(chē)螺紋時(shí)不接觸工件表面，粗車(chē)后將粗車(chē)刀停在位置X200 Z50處，此時(shí)在錄入方式下輸入G50 X192后執(zhí)行，即改變了坐標(biāo)系，相當(dāng)于將坐標(biāo)系原點(diǎn)沿X軸正方向移動(dòng)了4mm，也就是稍大于一個(gè)牙高的距離。此時(shí)將車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速調(diào)低，如調(diào)到25r/min，重新運(yùn)行程序，粗車(chē)刀將車(chē)不到工件表面，在接近工件表面的位置移動(dòng)。如圖2所示。
(2)使車(chē)刀與車(chē)出的梯形螺紋槽重新對(duì)正，由于車(chē)刀進(jìn)給速度很慢，此時(shí)我們可以看出車(chē)刀與原先車(chē)出的梯形螺紋槽是不重合的，車(chē)刀偏移了一小段距離，如圖2所示，目的就是要使車(chē)刀重新對(duì)準(zhǔn)車(chē)出的梯形螺紋槽。操作的原理跟在數(shù)控車(chē)床上車(chē)削多頭螺紋是一樣的，就是通過(guò)改變螺紋車(chē)刀車(chē)削前的軸向起點(diǎn)位置來(lái)達(dá)到目的，即修改上述程序段G00 X40 Z-20中的Z-20。我們可以通過(guò)肉眼判斷需調(diào)整的大慨距離，如可先將Z-20改為-21，運(yùn)行程序后，發(fā)現(xiàn)車(chē)刀與車(chē)出的梯形螺紋槽還沒(méi)有完全對(duì)正。則再修改Z值，重新運(yùn)行程序，直到車(chē)刀與梯形螺紋槽完全對(duì)正。如圖3所示。
(3)恢復(fù)原來(lái)的工件坐標(biāo)系，開(kāi)始精加工 為了便于理解和不易出錯(cuò)，仍將車(chē)刀移到X200 Z50位置，在錄入方式下，執(zhí)行G50 X208，修復(fù)原來(lái)的工件坐標(biāo)系，重新運(yùn)行程序，就可以低速精車(chē)梯形螺紋了。精車(chē)時(shí)也是通過(guò)上述改變螺紋車(chē)刀車(chē)削前的軸向起點(diǎn)位置的方法來(lái)修光梯形螺紋的兩側(cè)面，同時(shí)通過(guò)測(cè)量，控制切削的次數(shù)使螺紋達(dá)到尺寸精度的要求。
經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，在高速與低速車(chē)削的轉(zhuǎn)數(shù)郁固定時(shí)，車(chē)刀需要偏移的位移是固定的，有了這個(gè)數(shù)據(jù)，以后在車(chē)刀崩刃，或磨損后需換刀時(shí)就可以不用再重復(fù)調(diào)整步驟，直接在低速精車(chē)時(shí)將車(chē)螺紋的起點(diǎn)偏移相應(yīng)位置就可以了。本文所舉加工例子在廣州數(shù)控機(jī)床廠的叫CJK61352ACNC數(shù)控車(chē)床上完成，當(dāng)車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速?gòu)?60r/min變速到25r/min時(shí)梯形螺車(chē)刀在Z軸上需向左偏移1.8mm。
當(dāng)然如果在批量生產(chǎn)加工時(shí)還是要一次一次地改變螺紋車(chē)刀車(chē)削前的軸向起點(diǎn)位置來(lái)修光梯形螺紋的兩側(cè)面，生產(chǎn)效率將大大降低，為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以將梯形螺紋左右兩側(cè)面的加工過(guò)程分別編成兩個(gè)子程序，每次調(diào)用時(shí)使車(chē)刀軸向偏移0.1mm，在工件的首件試切中確定需調(diào)用子程序的次數(shù)，從而將整個(gè)加工過(guò)程編入程序當(dāng)中，即從加工第二件工件時(shí)車(chē)床就可以一直自動(dòng)運(yùn)行下去，直到工件被加工合格。
梯形螺紋量規(guī)
2.變速車(chē)削梯形螺紋在簡(jiǎn)易數(shù)控車(chē)床上的實(shí)現(xiàn)
像GSK980T、FANUC-OTE等一些功能較全的數(shù)控系統(tǒng)由于有復(fù)合指令的存在使得編程變得比較簡(jiǎn)單，但在一些國(guó)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床上卻不具備這樣的功能。這時(shí)我們可以將剛斜進(jìn)法的粗車(chē)過(guò)程編成子程序，每調(diào)用一次車(chē)刀都在X軸和Z軸上進(jìn)給一小段距離，并在首件試切中確定子程序需被主程序調(diào)用的次數(shù)。粗車(chē)完成后，仍用文中所述方法調(diào)試出從高速粗車(chē)變?yōu)榈退倬?chē)后螺紋車(chē)刀需軸向移動(dòng)的位移，再把精車(chē)螺紋左右側(cè)面的加工過(guò)程分別編成子程序，在主程序調(diào)用即可。
3.幾點(diǎn)注意事項(xiàng)
(1)切削時(shí)加切削液，根據(jù)情況看是否要加頂尖。
(2)車(chē)刀從高速變?yōu)榈退俸笠獓?yán)格對(duì)準(zhǔn)梯形螺紋槽，操作時(shí)要仔細(xì)認(rèn)真，不能馬虎?？刹捎弥鸩交謴?fù)坐標(biāo)系的方法，即分幾次校正車(chē)刀，使車(chē)刀逐步車(chē)削到牙槽底部。
(3)梯形螺紋精粗車(chē)刀的刀頭寬度不能相差太大，不然換刀后會(huì)使切削余量過(guò)大，發(fā)生崩列等問(wèn)題。
(4)對(duì)于一些大螺距的螺紋，車(chē)削時(shí)主軸轉(zhuǎn)速不能過(guò)高，需參考機(jī)床的最高進(jìn)給速度，否則會(huì)發(fā)生失步等問(wèn)題。
4.結(jié)論
實(shí)際的加工證明，以上在數(shù)控車(chē)床上變速車(chē)削梯形螺紋的方法是切實(shí)可行的，且取得了很好的加工效果。對(duì)于另外一些大螺距三角形螺紋、蝸桿等只需把粗車(chē)進(jìn)刀的方法如斜進(jìn)法、分層進(jìn)刀法等編成子程序，調(diào)試出從高速粗車(chē)變?yōu)榈退倬?chē)后車(chē)刀需軸向移動(dòng)的位移后，也把精車(chē)螺紋左右側(cè)面分別編成子程序，在主程序中將其調(diào)用就能完成加工
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