數(shù)控編程車(chē)削螺紋進(jìn)刀的幾種方法比較

1、數(shù)控車(chē)工技師論文資格考評(píng)數(shù)控編程車(chē)削螺紋進(jìn)刀的幾種方法比較摘 要螺紋是機(jī)械行業(yè)中常見(jiàn)的零件，螺紋的車(chē)削是機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，在車(chē)削加工中，螺紋車(chē)削由于切削速度較快，切削力較大和作用力集中,導(dǎo)致毛刺較大加工難度高。本文結(jié)合編程實(shí)例從螺紋加工幾種進(jìn)刀方法來(lái)編輯程序進(jìn)行討論?！娟P(guān)鍵詞】螺紋 直進(jìn)法 斜進(jìn)法 左右借刀法 1. 螺紋分類(lèi)介紹1.1.按連接可分為內(nèi)螺紋和外螺紋 1.2.按用途可分為緊固螺紋：例如車(chē)床刀架上的螺釘 密封螺紋：例如管接頭 傳動(dòng)螺紋：例如車(chē)床的絲杠 1.3 按牙型可分為三角形螺紋 矩形螺紋 圓形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋 1.4 按螺旋線(xiàn)方向分為右旋螺紋（順時(shí)針旋入的螺紋為右

2、旋螺紋） 左旋螺紋（逆時(shí)針旋入的螺紋為左旋螺紋）它們的判別方法：將螺紋豎直放置，螺旋線(xiàn)左邊高為左旋反之則是右旋 。 左旋螺紋 右旋雙線(xiàn)螺紋1.5按螺旋線(xiàn)可分為單線(xiàn)螺紋和多線(xiàn)螺紋1.6按母體形狀可分為圓柱螺紋和圓錐螺紋2、螺紋的基本要數(shù) 21 螺紋大徑：是指螺紋的最大直徑，是與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切的假想圓柱或圓錐的直徑，通常我們用d/D表示。 2.2螺紋公稱(chēng)直徑：它是代表螺紋尺寸的直徑，一般是指螺紋大徑的基本尺寸 2.3螺紋小徑：即螺紋的最小直徑，是與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱或圓錐的直徑，通常我們用d1/D1表示。2.4螺紋中徑：是介于螺紋大徑與小徑之間，中徑上牙型溝槽和凸起寬

3、度相等，通常我們用d2/D2表示。2.5螺距P：相鄰兩牙在中徑線(xiàn)上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。2.6導(dǎo)程：同一條螺旋線(xiàn)上相鄰兩牙在中徑線(xiàn)上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。2.7牙型高度：在螺紋牙型上牙頂?shù)窖赖自诖怪庇诼菁y軸線(xiàn)方向上的距離。2.8牙型角：在螺紋牙型上，相鄰兩牙側(cè)間的夾角3.走刀路線(xiàn)的確定在數(shù)控車(chē)床上車(chē)螺紋時(shí)，沿螺距方向的, 向進(jìn)給應(yīng)和車(chē)床主軸的旋轉(zhuǎn)保持嚴(yán)格的速比關(guān)系，考慮到刀具從停止?fàn)顟B(tài)到達(dá)指定的進(jìn)給速度或從指定的進(jìn)給速度降為零，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必有一個(gè)過(guò)渡過(guò)程，因此沿軸向進(jìn)給的加工路線(xiàn)長(zhǎng)度，除保證螺紋長(zhǎng)度外，還應(yīng)增加刀具引入距離和超越距離，引入距離和超越距離的數(shù)值與車(chē)床拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性、螺紋的螺距和

4、精度有關(guān)。4.螺紋車(chē)刀的選用螺紋車(chē)刀屬于成形刀具，要保證螺紋牙型的精度，對(duì)螺紋車(chē)刀的要求主要有以下幾點(diǎn)：4.1螺紋車(chē)刀刀尖角一定要等于螺紋的牙型角；如普通三角螺紋為60梯形螺紋為29等。4.2螺紋精車(chē)時(shí)車(chē)刀的縱向前角應(yīng)等于0；粗車(chē)時(shí)允許有5到15的縱向前角。4.3因受螺紋升角的影響車(chē)刀兩側(cè)的靜止后角應(yīng)不相等，進(jìn)給方向側(cè)的后角較大，一般應(yīng)保證兩側(cè)面均有3到5的工作后角。4.4側(cè)刃的直線(xiàn)性要好。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、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

5、，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。螺紋車(chē)刀刀片有全牙型刀片、泛螺距刀片、多齒刀片三種。由于泛螺距刀片可加工刀尖角相同螺距不同的螺紋，所以應(yīng)用廣泛。采用泛螺距刀片時(shí)，外螺紋的外徑、內(nèi)螺紋的內(nèi)徑須在螺紋加工前車(chē)削到正確的直徑。5.加工螺紋進(jìn)刀方法5.1直進(jìn)法：一般的螺紋，小螺距，細(xì)牙螺紋都可以采用直進(jìn)法。直進(jìn)法加工是在加工過(guò)程中對(duì)刀具的Z軸（軸向方向）不進(jìn)行改變，分次進(jìn)給（直徑方向），來(lái)完成螺紋的切削。5.2左右借刀法：對(duì)于加工大螺距的螺紋，多頭螺紋等零件，由于加工面太寬，接觸面大。用直進(jìn)法的話(huà)，對(duì)于機(jī)床，刀具，工件都會(huì)產(chǎn)生很大的影響，甚至產(chǎn)生打刀，蒙車(chē)等現(xiàn)象。所以只有采取左右

6、進(jìn)刀法來(lái)完成加工方法為，通過(guò)改變Z軸的方向，也就是進(jìn)刀起始點(diǎn)，來(lái)完成對(duì)螺紋一個(gè)側(cè)面的加工，完了在加工另一側(cè)面，最后對(duì)兩側(cè)面和底面修光。的這種方法叫左右進(jìn)刀法。5.3斜進(jìn)法：對(duì)于加工大螺距的螺紋，多頭螺紋等零件，由于加工量太大，接觸面大。用直進(jìn)法的話(huà)，對(duì)于機(jī)床，刀具，工件都會(huì)產(chǎn)生很大的影響，甚至產(chǎn)生打刀，蒙車(chē)等現(xiàn)象，采用左右進(jìn)刀編程較為復(fù)雜。所以，采取斜向進(jìn)刀法來(lái)完成比較方便，通過(guò)改變Z軸的方向，也就是進(jìn)刀起始點(diǎn)，來(lái)完成對(duì)螺紋一個(gè)側(cè)面的加工，完了在加工另一側(cè)面，最后對(duì)兩側(cè)面和底面修光。6車(chē)削螺紋時(shí)的轉(zhuǎn)速的確定在車(chē)削螺紋時(shí)，車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距的大小、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的升降頻特性及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速

7、度等多種因素影響，故對(duì)于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦有不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。例如：大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)推薦車(chē)螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速如下： N=1200/P-K注：其中p是螺紋的螺距,k是保險(xiǎn)系數(shù)，一般取為80。7走刀次數(shù)和背吃刀量的確定螺紋加工中的走刀次數(shù)和背吃刀量會(huì)直接螺紋的加工質(zhì)量，車(chē)削螺紋時(shí)的走刀次數(shù)和背吃刀量可?？家幌卤砀瘢?普通螺紋走刀次數(shù)和背吃刀量的參考表：普通螺紋牙深=0.6495PP是螺紋螺距螺距11.52.02.533.54牙深0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598走刀次數(shù)和背吃刀量1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60

8、.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.2三種進(jìn)刀方法如圖示：8編程方法8.1斜進(jìn)法編程:O0001；FANUC系統(tǒng)程序名T0101；刀具號(hào)M03 S600；主軸正轉(zhuǎn)600r/minG00 X32 Z5； 快速點(diǎn)定位至加工起始點(diǎn)#1=0；設(shè)定Z軸參數(shù)#2=0.1； 設(shè)定變量為切削深度N10 G0 X30-#1；快速定位至螺紋加工起始點(diǎn) Z5-#2/sin60；快速定位至螺紋Z向起始點(diǎn)G32 Z-15；螺紋加工#1=

9、#1-#2；螺紋深度變量遞減IF#1 GE 0.975GOTO10；條件跳轉(zhuǎn)，如果#1大于或等于0.975跳轉(zhuǎn)到N10段繼續(xù)執(zhí)行G0X80；快速退刀X直徑方向80mm處Z100； 快速退刀Z方向100mm處M30；程序結(jié)束并返回加工起始點(diǎn)8.2直進(jìn)法編程:O0001； 程序名T0101； 刀具號(hào)、刀補(bǔ)號(hào)分別為1號(hào)M03 S600；主軸正轉(zhuǎn)，600r/minG00 X32 Z5； 快速點(diǎn)定位至毛坯外切削加工起始點(diǎn)#1=0； 設(shè)定Z軸變量N10 G0 X30-#1；設(shè)置每刀切削加工起始直徑G32 Z-15 F1.5；螺紋加工Z軸方向15mm,螺距為1.5G0 X32；快速退刀點(diǎn)定位至毛坯外直徑X向

10、32mmZ5；快速退刀定位至毛坯外Z向5mm#1=#1+0.2；Z軸方向每刀切削加深0.2mmIF #1 LE 0.975 GOTO10；條件跳轉(zhuǎn),如果#1小于或等于0.975跳轉(zhuǎn)到N10段繼續(xù)執(zhí)行G0 X80；X向快速退刀80mm處Z100； Z向快速退刀100mm處M30；程序結(jié)束并返回加工起始點(diǎn)8.3左右借刀法編程O(píng)0001；FANUC系統(tǒng)程序名T0101；刀具號(hào)M03 S600；主軸正轉(zhuǎn)，600r/minG00 X32 Z5；快速點(diǎn)定位至加工起始點(diǎn)#1=0；Z軸變量G0 X30-#1；定位到螺紋切削深度Z5-#2*sin15；定位到左側(cè)螺紋加工起始點(diǎn)G32 Z-15 F1.5；螺紋加工

11、 G0 X32；快速退刀至X32Z5+#2*sin15；定位到右側(cè)螺紋加工起始點(diǎn)G32 Z-15 F1.5；螺紋加工G0 X32 ； X向快速退刀32mm處Z100；Z向快速退刀100mm處M30； 程序結(jié)束并返回加工起始點(diǎn)通過(guò)對(duì)同一螺紋三種不同的編程方法進(jìn)行分析，可以知道采用G76編程最為方便，程序段最少，但參數(shù)計(jì)算比較復(fù)雜，實(shí)際加工中若參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，很容易造成撞刀現(xiàn)象，采用G32編程，程序段長(zhǎng)，一般很少采用這個(gè)方法。采用G92編程，條理很清晰并且走刀路線(xiàn)直觀，又因?yàn)槌绦蚨尾皇翘L(zhǎng)，所以在實(shí)際加工中大多采用此種方法。9.論文總結(jié)在實(shí)際的加工生產(chǎn)中，以上措施有效地解決了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床加工螺紋時(shí)進(jìn)刀的問(wèn)題，合理利用機(jī)床和刀具切削進(jìn)給，提高了加工效率，減輕了車(chē)床操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，保證了零件的加工質(zhì)量?？偠灾瑪?shù)控車(chē)床在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，我們要善于分析，不