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多線螺紋的數(shù)控加工原理與方法

發(fā)布時(shí)間:2024-12-14 發(fā)布者:本站 瀏覽次數(shù):43
螺紋有單線和多線之分,沿一條螺旋線形成的螺紋稱為單線螺紋,沿兩條或兩條以上螺旋線形成的螺紋稱為雙線或多線螺紋。在普通車床加工多線螺紋時(shí),常采用軸向分線法和圓周分線法。

軸向分線法是指當(dāng)?shù)谝粭l螺旋線加工完畢后,絲杠螺母保持接通,將刀架縱向前移或后移一個(gè)螺距后加工第二條螺旋線、第三條螺旋線……這種方法需要精確控制車刀沿軸向移動(dòng)的距離,以達(dá)到分線目的。具體控制方法主要有:(1)小滑板刻度分線法,這種方法雖然比較簡(jiǎn)便,但分線精度不高。因?yàn)槭苄』褰z杠間隙的影響以及當(dāng)螺距并非刻度對(duì)應(yīng)移動(dòng)量的整倍數(shù)時(shí)所存在的主觀估算誤差,所以難免會(huì)產(chǎn)生分線誤差。(2)百分表、量塊分線法,雖然分線精度高一些,但其準(zhǔn)備工作繁瑣,加工效率低,也容易產(chǎn)生分線誤差。

640.png
圓周分線法是根據(jù)螺旋線在圓周上等距分布的特點(diǎn),即當(dāng)車好一條螺旋線后,脫開工件與絲杠之間的傳動(dòng)鏈,使主軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α(α=3600/線數(shù)),然后再聯(lián)接工件與絲杠之間的傳動(dòng)鏈,進(jìn)行下一條螺旋線的車削。具體的加工方法主要有:(1)利用三爪、四爪卡盤分線法,這種方法分線簡(jiǎn)便、快捷,但分線精度較低且分線范圍較窄。(2)利用交換齒輪分線法,這種方法分線精度較高,但操作麻煩,且只有當(dāng)車床交換齒輪的齒數(shù)為螺紋線數(shù)的整倍數(shù)時(shí)才行。(3)利用多孔撥盤分線法,雖然分線精度稍高一些,但需增加多孔撥盤,且準(zhǔn)備工作多,加工效率低,加工成本高[1]。
從以上可知,在普通車床上加工多線螺紋,其加工過(guò)程比較繁瑣,而且主軸轉(zhuǎn)速又受到螺紋導(dǎo)程的限制,其切削速度無(wú)法得到提高,加工效率低;加之螺紋在分線過(guò)程中容易出現(xiàn)誤差,加工精度較低,這會(huì)影響螺紋的工作性能,降低其使用壽命。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,在制造業(yè)信息化飛速發(fā)展的今天,應(yīng)用數(shù)控機(jī)床加工多線螺紋可以解決普通機(jī)床加工帶來(lái)的諸多問(wèn)題。數(shù)控車床加工多線螺紋與普通車床加工原理基本相同,其加工方法通常有通過(guò)改變螺紋切削起始角度和通過(guò)改變螺紋軸向切削起點(diǎn)等兩種。在FANUC系統(tǒng)中,多線螺紋編程功能指令有G32、G92、G76等三條。其中G32為單行程螺紋切削指令,編程任務(wù)量大,程序較復(fù)雜;指令G92可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單螺紋切削循環(huán),使程序段大為簡(jiǎn)化,但要求工件坯料預(yù)先經(jīng)過(guò)粗加工;而指令G76為螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令,它克服了指令G92的缺點(diǎn),可以將工件從坯料到成品螺紋一次性加工完成,且程序簡(jiǎn)捷,可節(jié)省編程與加工時(shí)間。2 通過(guò)改變螺紋切削初始角加工多線螺紋
2.1  方法原理
改變螺紋切削初始角加工多線螺紋是根據(jù)螺紋的線數(shù)沿圓周方向進(jìn)行分度,每加工完一線螺紋后,主軸旋轉(zhuǎn)一定角度,而起刀點(diǎn)軸向位置不變,接著進(jìn)行下一線螺紋的加工。
2.2  應(yīng)用G32指令加工多線螺紋
2.2.1  指令格式
G32X(U)__Z(W)__F__Q__;


式中:
X、Z——絕對(duì)尺寸編程時(shí)螺紋的終點(diǎn)坐標(biāo);
U、W—— 增量尺寸編程時(shí)螺紋的終點(diǎn)坐標(biāo);
F——螺紋導(dǎo)程(若為單線螺紋,則為螺紋的螺距);
Q——螺紋起始角,該值為不帶小數(shù)點(diǎn)的非模態(tài)值,即增量為0.0010;
如起始角為1800,則表示為Q180000(單線螺紋可以不用指定,此時(shí)該值為零);
起始角Q的范圍為0~360000之間,如果指定了大于360000的值,則按360000(3600)計(jì)算。
2.2.2  應(yīng)用舉例
例1,用G32指令編制如圖1所示零件上的螺紋加工程序。
640 (1).png
工藝分析:
該零件上有雙線螺紋M24X3(P1.5)—6g,螺距為1.5mm導(dǎo)程為3mm。編程原點(diǎn)設(shè)在工件右端面中心。
切削參數(shù)確定:
查車削手冊(cè),確定切深量(半徑值)為0.974mm,進(jìn)刀次數(shù)4次,每刀背吃刀量(直徑值)分別為0.8mm、0.6mm、0.4mm、0.16mm。
S1(升速進(jìn)刀段長(zhǎng)度)=4mm,S2(減速退刀段長(zhǎng)度)=2mm。
設(shè)第1線螺紋的起始角為00,則第2線螺紋的起始角為3600/2=1800
參考程序如下:
……;
G00X30.0Z4.0;
X23.2;
G32Z-32.0F3.0Q0;     /第1線螺紋第1刀
G00X30.0Z4.0;
X22.6;
G32Z-32.0F3.0Q0;  /第1線螺紋第2刀
……;
G00 X30.0Z4.0;
X22.04;
G32Z-32.0F3.0Q0;    /第1線螺紋第4刀
G00X30.0Z4.0;
X23.2;
G32Z-32.0F3.0Q180000;/第2線螺紋第1刀
G00X30.0Z4.0;
X22.6;
G32Z-32.0F3.0Q180000;/第2線螺紋第2刀
……;
G00X30.0Z4.0;
X22.04;
G32Z-32.0F3.0Q180000;/第2線螺紋第4刀
G00X30.0;
X100.0Z100.0;
M05;
M30;
2.3  應(yīng)用G92指令加工多線螺紋
2.3.1  指令格式
G92X(U)__Z(W)__F__Q__;
式中各參數(shù)含義與1.2.1相同
2.3.2  應(yīng)用舉例
例2,用G92指令編制如圖2[2]所示零件上的螺紋加工程序。
640 (2).png
工藝分析:
該零件上有多線螺紋M30X3(P1.5)—6G,螺距為1.5mm,導(dǎo)程為3mm。編程原點(diǎn)設(shè)在工件左端面中心。
切削參數(shù)確定(略)
參考程序如下:
……;
G92X29.2Z18.5F3.0;  /雙線螺紋切削循環(huán)1,背吃刀量0.8mm
X29.2Q180000;
X28.6F3.0;          /雙線螺紋切削循環(huán)2,背吃刀量0.6mm
X28.6Q180000;
X28.2F3.0;          /雙線螺紋切削循環(huán)3,背吃刀量0.4mm
X28.2Q180000;
X28.04F3.0;         /雙線螺紋切削循環(huán)4,背吃刀量0.16mm
X28.04Q180000;
M05;
M30;


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