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【摘 要】数控车床的螺纹加工是靠数控系统控制伺服电机驱动刀架的进给,与主轴的旋转相配合而实现的。本文介绍变导程螺纹的数控车床加工方法,以及在数控车床加工中的具体调整,为生产中解决变导程螺纹的加工提供参考。
【关键词】变导程螺纹;数控加工;主轴
螺纹的形状是在圆柱工件表面上沿着螺旋线所形成的,在制造业和其它行业中,用的非常广泛。 不论是在普通车床上还是在数控车床上加工螺纹,都具有较大的技术难度,尤其是加工变导程螺纹,需要精细的计算和合理的加工工艺。
1.变导程丝杠
变导程丝杠,内槽表面是一个螺旋面,加工时成形车刀切削刃上任意一点的轨迹是一条螺旋线,沿圆周方向展开为一直线,如图2所示。图2中横坐标为圆周长,纵坐标为导程。由于是变导程螺旋线,相邻圆周直线段的斜率不同,每一直线段的升角增量为Δα,其数值为:
变导程丝杠应用十分广泛,如饮料罐装机械,在饮料灌装过程中,需要将包装容器定时、定距平稳地输送到包装工位,完成这一要求的装置称为定距分隔、定时供给装置,这样就可实现依次定距供送容器的目的,其主传动部分就是变导程螺杠。
2.变导程螺纹的数控加工方法
其中,“X、Z”为车削的终点坐标值;U、W 为车削终点相对起点的增量坐标值;F为螺纹的基本导程,这些与螺纹车削指令G32的意义相同;K为螺纹每导程的变化量,其增(减)量的范围,在系统参数中设定。
数控车床提供了车削变导程螺纹的功能,这也是数控车床优越性的一个重要体现。但在相关资料上对此功能的介绍却较为简单,只是从原理上介绍变导程螺纹的加工,可操作性差。用一定宽度的螺纹车刀,加工变导程螺纹,槽宽相等容易保证,若保证齿宽相等则不好操作,本文着重介绍加工中如何保证齿宽相等,槽宽均匀变化的变导程螺纹的数控车床加工方法。本文以大森R2J50L系统为例介绍变导程的加工。变导程螺纹分二种情况,一种是等槽宽变导程螺纹,一种是等齿宽变导程螺纹。
2.1等槽宽变导程螺纹加工
2.2等齿宽变导程螺纹加工
等齿宽变导程螺纹,如图1b所示。要车成变槽宽,只能是在变导程车削的过程中使刀具宽度均匀变大才能实现,不过这是不能实现的。实际中可通过改变导程F和相应的起刀点来赶刀,逐渐完成车削。第一刀与第一种情况一样,先车出一个槽等宽齿变导程的螺纹,第二刀切削时的定位点向端面靠近0.7mm(具体数值可根据经验而定),同时基本导程变为5.3mm。依此类推,第三刀再靠近0.7mm,基本导程变为4.6mm,直至车到尺寸要求为止,程序如下所示:
以上程序是以工件的第一个导程为10mm进行加工的,如图1a所示,刀具距离工件端面8mm(程序中的F值应该为6mm),加工中刀具定位逐渐靠近工件端面,也就是说刀具切削槽的左侧面,就可以加工成如图lb所示的等齿宽变导程螺纹,这种加工方法是逐渐往负方向赶刀。还有一种方法逐渐往正方向,如图1a所示,加工中刀具定位逐渐远离工件端面,也就是说刀具切削槽的右侧面,即可加工成如图1b所示的等齿宽变导程螺纹。
G34指令遵循着和螺纹切削G32指令相同规定,在应用时还需要注意以下几点:
(1)根据不同的要求合理选择刀具宽度。
(2)据不同情况正确设定F起始值和起刀点的位置。
(3)由于变导程螺纹的螺纹升角随着导程的增大而变大,所以刀具左侧切削刃的刃磨后角等于工作后角加上最大螺纹升角Ψ,即α0=(3o一5o)+Ψ。
3.结束语
上述方形齿变导程螺纹的加工,对于内槽表面是一个螺旋面的变导程螺纹,可以通过成形刀具或加工中使X 轴向尺寸按要求变化保证内槽螺旋面。变导程螺纹要进行多次重复切削,Z向电动机根据主轴编码器的信号,实现有规律的进给运动,以形成螺旋面,当切到最左端时,通过X向电动机控制退刀,回到起始的纵向位置,控制X 向电动机横向进给,达到规定的切削深度,进行第二次切削,如此循环,直至达到变导程螺纹截面深度。
【参考文献】
[1]顾京.数控加工工艺与编程[M].北京:高等教育出版社.2003.
[2]廖效中.数控技术[M].武汉:湖北科学技术出版社,2001.
[3]王志平.数控加工编程与操作[M].北京:高等教育出版社,2005.
[4]张超英,谢富春.数控编程技术[M].北京:化学工业出版社,2004.
[5]杨仲刚.数控设备与编程[M].北京:高等教育出版社,2004.
[6]高晓东.数控高速车削解形螺纹的方法[J].机械制造,2005.
[7]孙伟.基于变螺距螺纹加工的普通机床改造[J].机床与液压,2006.
【关键词】变导程螺纹;数控加工;主轴
螺纹的形状是在圆柱工件表面上沿着螺旋线所形成的,在制造业和其它行业中,用的非常广泛。 不论是在普通车床上还是在数控车床上加工螺纹,都具有较大的技术难度,尤其是加工变导程螺纹,需要精细的计算和合理的加工工艺。
1.变导程丝杠
变导程丝杠,内槽表面是一个螺旋面,加工时成形车刀切削刃上任意一点的轨迹是一条螺旋线,沿圆周方向展开为一直线,如图2所示。图2中横坐标为圆周长,纵坐标为导程。由于是变导程螺旋线,相邻圆周直线段的斜率不同,每一直线段的升角增量为Δα,其数值为:
变导程丝杠应用十分广泛,如饮料罐装机械,在饮料灌装过程中,需要将包装容器定时、定距平稳地输送到包装工位,完成这一要求的装置称为定距分隔、定时供给装置,这样就可实现依次定距供送容器的目的,其主传动部分就是变导程螺杠。
2.变导程螺纹的数控加工方法
其中,“X、Z”为车削的终点坐标值;U、W 为车削终点相对起点的增量坐标值;F为螺纹的基本导程,这些与螺纹车削指令G32的意义相同;K为螺纹每导程的变化量,其增(减)量的范围,在系统参数中设定。
数控车床提供了车削变导程螺纹的功能,这也是数控车床优越性的一个重要体现。但在相关资料上对此功能的介绍却较为简单,只是从原理上介绍变导程螺纹的加工,可操作性差。用一定宽度的螺纹车刀,加工变导程螺纹,槽宽相等容易保证,若保证齿宽相等则不好操作,本文着重介绍加工中如何保证齿宽相等,槽宽均匀变化的变导程螺纹的数控车床加工方法。本文以大森R2J50L系统为例介绍变导程的加工。变导程螺纹分二种情况,一种是等槽宽变导程螺纹,一种是等齿宽变导程螺纹。
2.1等槽宽变导程螺纹加工
2.2等齿宽变导程螺纹加工
等齿宽变导程螺纹,如图1b所示。要车成变槽宽,只能是在变导程车削的过程中使刀具宽度均匀变大才能实现,不过这是不能实现的。实际中可通过改变导程F和相应的起刀点来赶刀,逐渐完成车削。第一刀与第一种情况一样,先车出一个槽等宽齿变导程的螺纹,第二刀切削时的定位点向端面靠近0.7mm(具体数值可根据经验而定),同时基本导程变为5.3mm。依此类推,第三刀再靠近0.7mm,基本导程变为4.6mm,直至车到尺寸要求为止,程序如下所示:
以上程序是以工件的第一个导程为10mm进行加工的,如图1a所示,刀具距离工件端面8mm(程序中的F值应该为6mm),加工中刀具定位逐渐靠近工件端面,也就是说刀具切削槽的左侧面,就可以加工成如图lb所示的等齿宽变导程螺纹,这种加工方法是逐渐往负方向赶刀。还有一种方法逐渐往正方向,如图1a所示,加工中刀具定位逐渐远离工件端面,也就是说刀具切削槽的右侧面,即可加工成如图1b所示的等齿宽变导程螺纹。
G34指令遵循着和螺纹切削G32指令相同规定,在应用时还需要注意以下几点:
(1)根据不同的要求合理选择刀具宽度。
(2)据不同情况正确设定F起始值和起刀点的位置。
(3)由于变导程螺纹的螺纹升角随着导程的增大而变大,所以刀具左侧切削刃的刃磨后角等于工作后角加上最大螺纹升角Ψ,即α0=(3o一5o)+Ψ。
3.结束语
上述方形齿变导程螺纹的加工,对于内槽表面是一个螺旋面的变导程螺纹,可以通过成形刀具或加工中使X 轴向尺寸按要求变化保证内槽螺旋面。变导程螺纹要进行多次重复切削,Z向电动机根据主轴编码器的信号,实现有规律的进给运动,以形成螺旋面,当切到最左端时,通过X向电动机控制退刀,回到起始的纵向位置,控制X 向电动机横向进给,达到规定的切削深度,进行第二次切削,如此循环,直至达到变导程螺纹截面深度。
【参考文献】
[1]顾京.数控加工工艺与编程[M].北京:高等教育出版社.2003.
[2]廖效中.数控技术[M].武汉:湖北科学技术出版社,2001.
[3]王志平.数控加工编程与操作[M].北京:高等教育出版社,2005.
[4]张超英,谢富春.数控编程技术[M].北京:化学工业出版社,2004.
[5]杨仲刚.数控设备与编程[M].北京:高等教育出版社,2004.
[6]高晓东.数控高速车削解形螺纹的方法[J].机械制造,2005.
[7]孙伟.基于变螺距螺纹加工的普通机床改造[J].机床与液压,2006.