數(shù)控車(chē)工技師論文正文

1、數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 數(shù)控梯形螺紋的分析與加工 單位名稱(chēng)： 南京交通技師學(xué)院 作 者： 谷 雨 2014 年 9 月 18 日 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 數(shù)控梯形螺紋的分析與加工 作 者 ： 谷 雨 職業(yè)技能鑒定等級(jí)： 二 級(jí) 單位名稱(chēng)： 南京交通技師學(xué)院 單位地址： 中山門(mén)外馬群獅子壩 168 號(hào) 指導(dǎo)老師： 趙親云 2014 年 9 月 18 日 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 目錄 摘要 1 關(guān)鍵詞 1 1 梯形螺紋的基本牙型 .2 2 梯形螺紋公差配合 .3 2.1 公差帶的選用 . . 3 2.2 如何減少誤差 .4 3 梯形螺紋的標(biāo)

2、記 . .5 4 梯形螺紋的測(cè)量方法 .6 5 梯形螺紋的刀具 8 5.1 車(chē)刀的選擇 8 5.2 數(shù)控 30 度梯形螺紋刀片 . 9 5.3 梯形螺紋車(chē)刀的安裝 10 6 梯 形 螺 紋 的 加工 10 6. 1 加工方法 10 6.2 數(shù)控螺紋加工編程 11 6.3 G76、G32、G92的區(qū)別 13 6.4 加工時(shí)常見(jiàn)問(wèn)題及解決法 14 6. 5 加 工時(shí) 的幾 點(diǎn) 注意事項(xiàng) 16 17 結(jié)論 16 參考文獻(xiàn) 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 摘要 在機(jī)床制造業(yè)中， 梯形螺紋絲杠和螺母的應(yīng)用較為廣泛， 它不僅 用來(lái)傳遞一般的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力， 而且還要精確地傳遞位移， 如車(chē)床的尾 座、各種機(jī)床的進(jìn)給機(jī)

3、構(gòu)、千斤頂、壓力機(jī)等等。梯形螺紋具有傳動(dòng) 效率高、傳動(dòng)平穩(wěn)可靠和加工方便等優(yōu)點(diǎn)， 且能夠滿足傳動(dòng)螺紋的使 用要求。 梯形螺紋聯(lián)接屬間隙配合性質(zhì)，在中徑、大徑、小徑處都有一定 的保證間隙，用以?xún)?chǔ)存潤(rùn)滑油。 米制普通螺紋牙型是三角形，牙型角度為 60 度；米制梯形螺紋 牙型為等腰梯形，角度為 30 度。普通螺紋只是起到連接緊固作用， 梯形螺紋主要用于傳動(dòng)和位置調(diào)整裝置中。 關(guān)鍵詞： 梯形螺紋 配合 分析 加工 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 1. 梯形螺紋基本牙型 梯形螺紋的特點(diǎn)是內(nèi)、外螺紋僅中徑公稱(chēng)尺寸相同，而小徑和 大徑的公稱(chēng)尺寸不同，這與普通螺紋是不一樣的。梯形螺紋的牙 型與基本尺寸按 GB 57

4、96.42005 規(guī)定，基本尺寸的名稱(chēng)，代號(hào) 及關(guān)系式見(jiàn)圖 1 所示。各直徑基本尺寸系列可參閱相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 直徑和螺距見(jiàn)表 6（梯形螺紋直徑與螺距系列mm）所示 圖 表 5 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 公稱(chēng)直徑：代表螺紋尺寸的直徑。 大 徑：外螺紋的頂徑、內(nèi)螺紋的底徑。 小 徑：外螺紋的底徑、內(nèi)螺紋的頂徑。 中 徑：一個(gè)假想圓柱或圓錐的直徑， 該圓柱或圓錐的母線通 過(guò)牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方。 牙 型 角：在螺紋牙型上，兩相鄰牙側(cè)間的夾角。 螺 距：相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。 螺紋精度：由螺紋公差帶和旋合長(zhǎng)度共同組成的衡量螺紋質(zhì)量的 綜合指標(biāo)。 右旋螺紋：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)選入的

5、螺紋。 左旋螺紋：逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)選入的螺紋。 完整螺紋：牙頂和牙底具有完整形狀的螺紋。 不完整螺紋：牙底完整而牙頂不完整的螺紋。 螺 尾：向光滑表面過(guò)渡的牙底不完整的螺紋。 有效螺紋：由完整螺紋和不完整螺紋組成的螺紋，不包括螺尾。 單一中徑：牙型上溝槽寬度等于 1/2 基本螺距的地方。 作用中徑： 在規(guī)定的旋合長(zhǎng)度內(nèi)， 恰好包容實(shí)際螺紋的一個(gè)假想 螺紋的中徑， 這個(gè)假想螺紋具有理想的螺距、 螺紋半角、及牙型高度， 并在牙頂和牙底留有間隙，不與實(shí)際螺紋大、小徑發(fā)生干涉。 2. 梯形螺紋公差配合 2.1 公差帶的選用 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 由于國(guó)標(biāo) GB 5796.4 一 2005梯形螺紋公差是

6、一般用途的傳 動(dòng)螺紋，其加工工藝和檢測(cè)方法與普通螺紋極為相似， 所以采用了與 普通螺紋相同的公差原則。為此，普通螺紋中有關(guān)的牙型公差帶、作 用中徑、判斷原則、公差結(jié)構(gòu)等概念和原則均適用于梯形螺紋。 梯形螺紋精度由旋合長(zhǎng)度和公差帶共同構(gòu)成， 據(jù)此梯形螺紋精度 分有中等和粗糙兩個(gè)精度級(jí)別，見(jiàn)表 2及表 3。 由于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)螺紋小徑 D1 和外螺紋大徑 d 都只規(guī)定了一種公差 帶（ 4H，4h），外螺紋小徑公差帶位置只有 h 而公差等級(jí)數(shù)與外螺紋 中徑組合的公差等級(jí)數(shù)相同， 故梯形螺紋公差帶的選擇是指中徑公差 帶的選擇。 選擇梯形螺紋公差帶時(shí)， 通常選中等精度級(jí)和中等旋合長(zhǎng) 度，只有當(dāng)要求不高時(shí)， 才

7、選粗糙精度級(jí)。 當(dāng)有強(qiáng)度、 平穩(wěn)性要求時(shí)， 可選長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度。一般情況下，應(yīng)選表 7-9 及表 7-10 規(guī)定的選用公 差帶。 2.2 如何減少誤差 內(nèi)外梯形螺紋配合是由螺紋的中徑尺寸來(lái)確定的， 螺紋在加工 過(guò)程中，不可避免地產(chǎn)生加工誤差，對(duì)螺紋結(jié)合的互換性造成影響。 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 就螺紋中徑而言，若外螺紋的中徑比內(nèi)螺紋的中徑大，內(nèi)、外螺紋將 因干涉而無(wú)法旋合從而影響螺紋的可旋合性； 若外螺紋的中徑與內(nèi)螺 紋的中徑相比太小，會(huì)使螺紋配合過(guò)松，降低螺紋連接的可靠性。 若要內(nèi)外梯形螺紋達(dá)到較高的配合精度，加工時(shí)應(yīng)注意以下幾 點(diǎn)： 1、梯形螺紋的中徑必須與基準(zhǔn)軸徑同軸。 2、梯形螺紋的配合

8、以中徑定心，車(chē)削梯形螺紋時(shí)須保證中徑尺 寸公差。 3、梯形螺紋的牙型要正確。 4、梯形螺紋牙型兩側(cè)面的表面粗糙值要小。 5、外螺紋公稱(chēng)直徑取下偏差，內(nèi)螺紋公稱(chēng)直徑取上偏差。 6、加工時(shí)要保證內(nèi)外梯形螺紋的同軸度，需用百分表效正。 7、裝刀具時(shí)要使用對(duì)刀樣板，保證刀具的橫切削刃與工件的軸 線保持平行，刀尖略高于軸線。 3. 梯形螺紋的標(biāo)記 梯形螺紋的標(biāo)記由梯形螺紋代號(hào)、 公差帶代號(hào)及旋合長(zhǎng)度代號(hào)組 成。梯形螺紋代號(hào)由表示梯形螺紋特征的字母“Tr ”和表示梯形螺 紋直徑與螺距的數(shù)字組成， 當(dāng)旋合長(zhǎng)度為長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度時(shí)， 應(yīng)將組別代 號(hào) L 寫(xiě)在公差帶代號(hào)的后面，并用“”隔開(kāi)。內(nèi)外螺紋及螺紋副的 標(biāo)記見(jiàn)

9、圖二。 在裝配圖中 , 梯形螺紋的公差帶要分別注出內(nèi) 外螺紋的公差帶 代號(hào), 前面是內(nèi)螺紋公差帶代號(hào) , 后面是外螺紋公差帶代號(hào) ,中間用斜 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 線分開(kāi). 標(biāo)記見(jiàn)圖三 圖二 圖三 4. 梯形螺紋的測(cè)量方法 （1）綜合測(cè)量法 用標(biāo)準(zhǔn)螺紋環(huán)規(guī)綜合測(cè)量 9 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 2）三針測(cè)量法這種方法是測(cè)量外螺紋中經(jīng)的一種比較 精密的方法。適用于測(cè)量一些精度要求較高、螺紋升角小于4o的螺 紋工件。測(cè)量時(shí)把三根直徑相等的量針?lè)旁诼菁y相對(duì)應(yīng)的螺旋槽中， 用千分尺量出兩邊量針頂點(diǎn)之間的距離 M，如圖四所示根據(jù) M值可以 計(jì)算出螺紋中徑的實(shí)際尺寸。 例：車(chē) Tr326 梯形螺紋，用

10、三針測(cè)量螺紋中徑，求量針直徑和 千分尺讀數(shù)值 M？ 量針直徑 dD=0.518P=3.1mm 千分尺讀數(shù)值 Md2+4.864dD-1.866P 29+4.864 3.1-1.866 6 =29+15.08-11.20 =32.88mm 測(cè)量時(shí)應(yīng)考慮公差， 則 M32.88 0.118mm為合格。 三針測(cè)量 法采用的量針一般是專(zhuān)門(mén)制造的。 10 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 （3）單針測(cè)量法 這種方法的特點(diǎn)是只需用一根量針，放置 在螺旋槽中，用千分尺量 出螺紋大徑與量針頂點(diǎn)之間的距離 A。 A=（M+d）/2 5. 梯形螺紋刀具 制造螺紋車(chē)刀的材料有高速鋼和硬質(zhì)合金兩種。 高速鋼螺紋車(chē)刀 刃磨方便

11、、切削刃鋒利、韌性好，能承受較大的切削沖擊力，加工的 螺紋表面粗糙度小。但它的耐熱性差，不宜高速車(chē)削。 硬質(zhì)合金螺紋車(chē)刀的硬度高、耐磨性好、耐高溫，但抗沖擊能力 差。數(shù)控車(chē)床一般選用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。 5.1 梯形螺紋車(chē)刀的選擇 梯形螺紋通常采用低速車(chē)削，一般選用高速鋼材料 1）高速鋼梯形螺紋粗車(chē)刀 刀頭寬度應(yīng)小于槽底寬 W。 為了便于左右切削并留有精車(chē)余量， 2）高速鋼梯形螺紋精車(chē)刀 11 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 車(chē)刀縱向前角 p=0, 兩測(cè)切削刃之間的夾角等于牙型角。 為了保證 兩測(cè)切削刃切削順利，都磨有較大前角( o=1020)的卷屑槽。 但在使用時(shí)必須注意， 車(chē)刀前端切削刃不能參加

12、切削。 高速鋼梯形螺 紋車(chē)刀， 能車(chē)削出精度較高和表面粗糙度較小的螺紋， 但生產(chǎn)效率較 低。 5.2 數(shù)控 30 度梯形螺紋刀片 般數(shù)控車(chē)床使用的為可裝卸的 30 度梯形螺紋刀片，其經(jīng)濟(jì)方 便利于數(shù)控車(chē)床的加工。 12 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 5.3 梯形螺紋車(chē)刀的安裝 車(chē)刀主切削刃必須與工件軸線等高或略高。 刀尖的角平分線應(yīng)垂直于工件軸線，應(yīng)用角度樣板找正裝 夾，以免產(chǎn)生螺紋半角誤差。 螺紋刀桿伸出不能太長(zhǎng)，以免產(chǎn)生震動(dòng)。 6. 梯形螺紋的加工 6.1 加工方法 梯形螺紋的牙型不同于三角螺紋， 不能采用一般的三角螺紋加工 斜進(jìn)法 直進(jìn)法 左右分層切削法 13 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 直進(jìn)

13、法 車(chē)削時(shí)，車(chē)刀沿橫向間歇進(jìn)給至牙深處，種方法加工梯形螺紋 時(shí)車(chē)刀三面切削，切削余量大，刀尖磨損嚴(yán)重，排屑困難，容易產(chǎn)生 扎刀現(xiàn)象。直進(jìn)法適合于小導(dǎo)程的三角形螺紋的加工，一般采用 G32 或 G92 編程，很顯然不適合于加工梯形螺紋。 斜進(jìn)法 車(chē)削時(shí)， 車(chē)刀沿牙型角方向斜向間歇進(jìn)給至牙深處， 每個(gè)行程中 車(chē)刀除橫向進(jìn)給外， 縱向也要作少量進(jìn)給， 這種方法加工梯形螺紋時(shí) 可避免車(chē)刀三面切削，切削力減少，不容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。斜進(jìn)法適 合于采用標(biāo)準(zhǔn)的梯形螺紋刀進(jìn)行梯形螺紋加工，一般采用 G76編程。 左右分層切削法 車(chē)削時(shí)， 車(chē)刀沿牙型角方向交錯(cuò)間歇進(jìn)給至牙深處， 左右分層切 削法實(shí)際上是直進(jìn)法和左

14、右切削法的綜合應(yīng)用。 在車(chē)削較大螺距的梯 形螺紋時(shí)， 左右分層切削法通常不是一次性就把梯形槽切削出來(lái)， 而 是把牙槽分成若干層， 轉(zhuǎn)化成若干個(gè)較淺的梯形槽來(lái)進(jìn)行切削， 從而 降低了車(chē)削難度。 每一層的切削都采用先直進(jìn)后左右的車(chē)削方法， 由 于左右切削時(shí)槽深不變， 刀具只須向左或向右的縱向進(jìn)給即可。 這種 方法加工梯形螺紋時(shí)同樣可避免車(chē)刀三面切削， 切削效果較好， 而且 對(duì)刀具要求較低， 所用的螺紋粗車(chē)刀和精車(chē)刀與其它加工方式基本 相同，只是粗車(chē)刀的刀頭寬度 ( D=1.2 1.5mm ) 小于牙底寬度， 刀具刀尖角略小于梯形螺紋牙型角。 6.2 數(shù)控編程 14 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 （一）

15、G76是復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令，屬于斜切法，是單側(cè)刃切 削加工，刀具負(fù)載較小，排屑容易，切深為遞減式，編程簡(jiǎn)單、但螺 距過(guò)大，切削抗力也很大，所以適宜加工中等螺距的螺紋。 O0001; T0101; M03 S400; G00 X38 Z3;（ 設(shè)定循環(huán)起點(diǎn) ） G76 P 010030 Q50 R0.03; （P01、01、30 .01 代表的是精加工循環(huán)次數(shù)， 00 Z 方向的退 尾量 ,30 螺紋角度 ） （Q50代表最后一刀的切深數(shù)值 ,千進(jìn)位 50也就是 0.05MM ） （R0.03 精加工余量 0.03） G76 X29 Z-28 P3500 Q300 F6; （X29 、Z-28

16、 為 終點(diǎn) 坐標(biāo) , P3500 是 螺紋 牙高 0.65* 螺 距 ,Q300 第一刀的切深量同上 Q算法一樣， F6 螺距 .） 15 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 G00 X100; Z100; M05; M30; （二）單行程螺紋切削 G32/螺紋切削循環(huán)指令 G92 O001; T0101; M03 S400; G00 X38 Z3;（ 同上 ） #1=0;（起始切深） N10 G00 X36+2*#1; G32/G92 Z-28 F6; （Z 軸終點(diǎn)坐標(biāo)， F 螺距） G00X38; Z3; #1=#1-0.05; （每刀切削深度 0.05 ） IF #1GE-3.5 GOTO 10;

17、 （ 3.5 螺紋牙高） G00 X100; Z100; M05; M30; 6.3 G76 、G32、G92等指令的功能及其間區(qū)別 指令功能分別是： G32為單線固定螺紋， G76為螺紋復(fù)合循環(huán)， 16 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 G92為螺紋固定循環(huán)。 區(qū)別：各種命令的用途不一樣， G32適用于有退刀槽的等螺距切 削，吃刀量較大，程序編輯比較麻煩； G92適用于直進(jìn)式單一切削循 環(huán)，該指令可切削椎螺紋、圓柱螺紋和平面螺紋，其循環(huán)路線與 G32 單一形狀固定循環(huán)基本相同， 只不過(guò)是 G92用一段程序 G32要用四段； G76是多重循環(huán)，一段程序，螺紋到位，他的進(jìn)刀方式為斜進(jìn)式，有 時(shí)螺紋需要這

18、種方式。 6.4 加工時(shí)常見(jiàn)問(wèn)題及解決辦法 （一）悶車(chē) 原因：未變檔、每刀切削深度過(guò)大也會(huì)發(fā)生悶車(chē) 解決方法：數(shù)控機(jī)床在車(chē)梯形螺紋時(shí)應(yīng)注意變檔， P=FV，功率一 定速度越低力越大，一般為 S400。雖說(shuō)高檔轉(zhuǎn)速也可以為抵擋，但 主軸箱里齒輪的互相切合力相對(duì)較大。 底擋時(shí)多為大齒輪， 可承受力 較大。切削深度應(yīng)適當(dāng)。悶車(chē)會(huì)損壞工件車(chē)刀，嚴(yán)重的使主軸卡盤(pán)粉 碎，甚至發(fā)生生產(chǎn)安全事故！ （二）亂牙、錯(cuò)牙 原因：車(chē)刀安裝得過(guò)高或過(guò)，低工件裝夾不牢 解決方法：及時(shí)調(diào)整車(chē)刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高（ 可 利用尾座頂尖對(duì)刀 ） 。在粗車(chē)和半精車(chē)時(shí)，刀尖位置比工件的中心高 出 1D左右（D 表示被加工

19、工件直徑 ） 。 工件本身的剛性不能承 受車(chē)削時(shí)的切削力， 因而產(chǎn)生過(guò)大的撓度， 改變了車(chē)刀與工件的中心 高度，把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。 17 數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文 （三）螺紋尺寸不正確 螺紋全長(zhǎng)上不正確： 掛輪搭配不當(dāng)或進(jìn)給箱手柄位置不對(duì)， 可 重新檢查進(jìn)給箱手柄位置或驗(yàn)算掛輪。 中徑不正確： 原因是吃刀太大，刻度盤(pán)不準(zhǔn)，而又未及時(shí)測(cè)量 所造成。解決方法是精車(chē)時(shí)要詳細(xì)檢查刻度盤(pán)是否松動(dòng)， 精車(chē)余量要 適當(dāng)，車(chē)刀刃口要鋒利，要及時(shí)測(cè)量。 局部不正確：由于車(chē)床絲杠本身的螺距局部誤差 （ 一般由磨損 引起） ，可更換絲杠或局部修復(fù)。 螺紋全長(zhǎng)上螺距不均勻： 如果是絲杠軸向竄動(dòng)造成的， 可對(duì)車(chē)床絲杠與進(jìn)給箱連接處的 調(diào)整圓螺母進(jìn)行調(diào)整，以消除連接處推力球軸承軸向間隙； 如果是主軸軸向竄動(dòng)引起的， 可調(diào)整主軸后調(diào)整螺母， 以消除 后推力球軸承的軸向間隙。 如果是溜板箱的開(kāi)合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良引起 的，可修整開(kāi)合螺母并調(diào)整開(kāi)合螺母間隙。 如果是燕尾導(dǎo)軌磨損， 可配制燕尾導(dǎo)軌及鑲條， 以達(dá)到正確的 配合要求。 如果是掛輪間隙過(guò)大，可采用重新調(diào)整掛輪間隙。