梯形螺紋在數(shù)控車床上的變速車削加工（圖）

我們知道，在數(shù)控車床上車削梯形螺紋工件，高速車削時(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，低速車削時(shí)生產(chǎn)效率又很低，而直接從高速變?yōu)榈退佘囅鲿r(shí)則會(huì)導(dǎo)致螺紋亂牙。本人經(jīng)過試驗(yàn)，變速車削時(shí)的亂牙問題可以用一種簡單實(shí)用的方法加以解決，車削螺紋時(shí)可以先用較高轉(zhuǎn)速車削，再用低速來精車及修光，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。

梯形螺紋塞規(guī)

1.變速車削梯形螺紋的方法

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)控車床上變速車削梯形螺紋。車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，粗車梯形螺紋時(shí)編程如下，留出精車余量。

G00 X40 Z-20；

G76 P010030 Q80 R0.05；

G76 X29 Z-85 P3500 Q100 F6；

G00 X200 Z50；

粗車完成后，如果此時(shí)將轉(zhuǎn)速直接調(diào)到低速調(diào)用原程序精車，則一定會(huì)亂牙，發(fā)生崩刃或撞車事故，故我們?cè)诘退佘囅髦�前要解決車刀亂牙問題�？紤]到低速

車削時(shí)車刀進(jìn)給速度很慢，我們可以用肉眼來觀察車削時(shí)螺紋車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，使車刀車螺紋時(shí)不接觸工件表面，粗車后將粗車刀停在位置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)將車床主軸轉(zhuǎn)速調(diào)低，如調(diào)到 25r/min，重新運(yùn)行程序，粗車刀將車不到工件表面，在接近工件表面的位置移動(dòng)。如圖2所示。

(2) 使車刀與車出的梯形螺紋槽重新對(duì)正，由于車刀進(jìn)給速度很慢，此時(shí)我們可以看出車刀與原先車出的梯形螺紋槽是不重合的，車刀偏移了一小段距離，如圖2所示，目的就是要使車刀重新對(duì)準(zhǔn)車出的梯形螺紋槽。操作的原理跟在數(shù)控車床上車削多頭螺紋是一樣的，就是通過改變螺紋車刀車削前的軸向起點(diǎn)位置來達(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)車刀與車出的梯形螺紋槽還沒有完全對(duì)正。則再修改Z值，重新運(yùn)行程序，直到車刀與梯形螺紋槽完全對(duì)正。如圖3所示。

(3) 恢復(fù)原來的工件坐標(biāo)系，開始精加工 為了便于理解和不易出錯(cuò)，仍將車刀移到X200 Z50位置，在錄入方式下，執(zhí)行G50 X208，修復(fù)原來的工件坐標(biāo)系，重新運(yùn)行程序，就可以低速精車梯形螺紋了。精車時(shí)也是通過上述改變螺紋車刀車削前的軸向起點(diǎn)位置的方法來修光梯形螺紋的兩側(cè)面，同時(shí)通過測量，控制切削的次數(shù)使螺紋達(dá)到尺寸精度的要求。

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，在高速與低速車削的轉(zhuǎn)數(shù)郁固定時(shí)，車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，直接在低速精車時(shí)將車螺紋的起點(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)控車床上完成，當(dāng)車床主軸轉(zhuǎn)速從560r/min變速到25r/min時(shí)梯形螺車刀在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刀車削前的軸向起點(diǎn)位置來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)問題，我們可以將梯形螺紋左右兩側(cè)面的加工過程分別編成兩個(gè)子程序，每次調(diào)用時(shí)使車刀軸向偏移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)加工過程編入程序當(dāng)中，即從加工第二件工件時(shí)車床就可以一直自動(dòng)運(yùn)行下去，直到工件被加工合格。

梯形螺紋量規(guī)

2.變速車削梯形螺紋在簡易數(shù)控車床上的實(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單，但在一些國產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上卻不具備這樣的功能。這時(shí)我們可以將剛斜進(jìn)法的粗車過程編成子程序，每調(diào)用一次車刀都在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)。粗車完成后，仍用文中所述方法調(diào)試出從高速粗車變?yōu)榈退倬�車后螺紋車刀需軸向移動(dòng)的位移，再把精車螺紋左右側(cè)面的加工過程分別編成子程序，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，即分幾次校正車刀，使車刀逐步車削到牙槽底部。

(3)梯形螺紋精粗車刀的刀頭寬度不能相差太大，不然換刀后會(huì)使切削余量過大，發(fā)生崩列等問題。

(4)對(duì)于一些大螺距的螺紋，車削時(shí)主軸轉(zhuǎn)速不能過高，需參考機(jī)床的最高進(jìn)給速度，否則會(huì)發(fā)生失步等問題。

4.結(jié)論

實(shí)際的加工證明，以上在數(shù)控車床上變速車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)試出從高速粗車變?yōu)榈退倬�車后車刀需軸向移動(dòng)的位移后，也把精車螺紋左右側(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。