數(shù)控車加工多線螺紋的方法

隨著機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展，對各種零件的螺紋精度和加工效率提出了更高的要求。多線螺紋是螺紋加工中常見的一種，可以成倍提高傳動效率，傳統(tǒng)制造中利用普通車床加工多線螺紋，由于效率低、精度差以及勞動強(qiáng)度高等弊端，逐漸被數(shù)控加工所取代。螺紋的加工原理螺紋的加工是靠刀具的移動與主軸回轉(zhuǎn)同步運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)的，裝在數(shù)控機(jī)床主軸上的位置編碼器實(shí)時(shí)讀取主軸的轉(zhuǎn)速，并轉(zhuǎn)換為刀具的進(jìn)給速度。通常，螺紋的切削是沿著同樣的刀具軌跡從粗切到精切重復(fù)進(jìn)行，因?yàn)槁菁y切削是在主軸上的位置編碼器輸出一轉(zhuǎn)信號時(shí)開始的，所以螺紋切削是從固定點(diǎn)開始且刀具在工件上的切削軌跡不變。多線螺紋的分線方法多線螺紋是在普通螺紋的基礎(chǔ)上增加分線的工序，常采用的有軸向分線法和圓周角度分線法。軸向分線法是在車好一條螺旋線之后，把車刀沿螺紋軸線方向移動一個(gè)螺距再車第二條螺旋槽，這種方法適合主軸上沒有安裝位置檢測裝置的機(jī)床，它適合加工一些起始點(diǎn)在工件的任何一側(cè)而不是中部的螺紋，否則可能會發(fā)生刀具與工件干涉。圓周角度分線法是根據(jù)螺旋線在圓周上等距分布的特點(diǎn)，利用等分圓周角度來分線。采用圓周角度分線法需要機(jī)床主軸具有分度功能，但在加工過程中不受任何限制，這種方法對于一些有特殊要求的螺紋更為實(shí)用。實(shí)例驗(yàn)證以加工如下圖所示產(chǎn)品外表面6線矩形螺紋為例，用兩種方法來說明在數(shù)控車床上是如何加工多線螺紋的。工件的6線矩形螺紋首先，分析該工件螺紋為6線矩形螺紋，螺紋的起始點(diǎn)在工件的中間部位，如果采用軸向分線法，兩端的退刀槽都沒有足夠的刀具移動空間，軸向移動螺紋起點(diǎn)必然造成刀尖與工件干涉。因此，選用圓周角度分線法，該螺紋為6條螺旋線，分線角度為360°/6＝60°。選用與螺旋槽相同寬度且?guī)в新菪堑木匦温菁y刀，以減少刀具與工件的切削抗力。螺旋升角的計(jì)算公式為：tanψ＝nP/πd2，其中ψ為螺紋升角，nP為螺紋導(dǎo)程（n為螺紋線數(shù)，P為螺距），d2為中徑。（1）此程序利用機(jī)床螺紋加工指令G32，并由宏指令控制加工該6線螺紋（FANUC0i系統(tǒng)）：G54

工件坐標(biāo)系選擇G28U0W0

返回原點(diǎn)（換刀點(diǎn)）T0101

選刀S50M03

主軸50r/min，正轉(zhuǎn)M08

冷卻開N10#1=0

為變量賦初值N20#2=68

為變量賦初值N30G00Z-31

到螺紋起刀點(diǎn)X#2G32Z-121F44Q#1

螺紋切削指令，Q為螺紋起始角度值，單位為0.001°G00X70

退刀#2=#2-0.1

切削以每次0.1mm為吃刀量IF[#2GE64.5]GOTO30

如果變量值≥64.5，則跳到N30句，否則向下#1=#1+60000

變量以60°遞增（分線角度為60°）IF[#1LT360000]

GOTO20如果變量值＜360°，跳到N20句，否則向下G28U0W0

返回原點(diǎn)（換刀點(diǎn)）M05

主軸停轉(zhuǎn)M09

冷卻關(guān)M30

程序結(jié)束并返回（2）此程序?yàn)檐囅髦行睦肅軸與Z軸兩軸聯(lián)動插補(bǔ)功能，采用圓柱坐標(biāo)編程，并由宏指令控制加工該6線螺紋：G54

工件坐標(biāo)系選擇G28U0W0

返回原點(diǎn)（換刀點(diǎn)）T0101

選刀M43

啟動C軸功能G00C0

C軸定位0°M08

冷卻開N10#1=0

為變量賦初值N20#2=68

為變量賦初值N30G00C＃1

到螺紋起刀點(diǎn)X#2G01G98Z-122H-744.545F1200

H為C的增量地址，利用Z、C軸聯(lián)動加工，進(jìn)給速度1200mm/minG00X70

退刀Z-31#2=#2-0.1

切削以每次0.1mm為吃刀量IF[#2GE64.5]GOTO30

如果變量值≥64.5，則跳到N30句，否則向下#1=#1+60

變量以60°遞增（分線角度為60°）IF[#1LT360]GOTO20

如果變量值＜360°，跳到N20句執(zhí)行，否則向下G28U0W0

返回原點(diǎn)（換刀點(diǎn)）M40

C軸功能取消M09

冷卻關(guān)M30

程序結(jié)束并返回其中C軸所轉(zhuǎn)角度計(jì)算如下：H＝（螺紋起始點(diǎn)與終止點(diǎn)的距離/螺紋導(dǎo)程）×360°。該程序走刀速度可由機(jī)床倍率開關(guān)控制，方便在加工過程中的調(diào)整，也能二次裝夾修復(fù)螺紋