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。
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。
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。例1,用G32指令編制如圖1所示零件上的螺紋加工程序。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。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=1800G32Z-32.0F3.0Q0; /第1線螺紋第1刀G32Z-32.0F3.0Q0; /第1線螺紋第2刀G32Z-32.0F3.0Q0; /第1線螺紋第4刀G32Z-32.0F3.0Q180000;/第2線螺紋第1刀G32Z-32.0F3.0Q180000;/第2線螺紋第2刀G32Z-32.0F3.0Q180000;/第2線螺紋第4刀例2,用G92指令編制如圖2[2]所示零件上的螺紋加工程序。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。G92X29.2Z18.5F3.0; /雙線螺紋切削循環(huán)1,背吃刀量0.8mmX28.6F3.0; /雙線螺紋切削循環(huán)2,背吃刀量0.6mmX28.2F3.0; /雙線螺紋切削循環(huán)3,背吃刀量0.4mmX28.04F3.0; /雙線螺紋切削循環(huán)4,背吃刀量0.16mm