提高數(shù)控車削螺紋精度的方法

發(fā)布日期:2012-10-29    蘭生客服中心    瀏覽:5345

  在機械制造業(yè)中采用數(shù)控車削的方法加工螺紋是目前常用的方法。與普通車削相比,螺紋車削的進給速度要高出10倍,螺紋刀片刀尖處的作用力要高100~1000倍,切削速度較快,切削力較大和作用力聚集范圍較窄導(dǎo)致螺紋的加工難度高。筆者通過大量的實驗,認為要從刀具的幾何參數(shù)、切屑液和程序的編輯3個方面來提高數(shù)控車削螺紋的精度。

圖1接頭零件(45鋼)

圖2螺紋車刀

圖3G92直進式切削方法

圖4G76斜進式切削方法

  一、選擇合理的刀具幾何參數(shù)

  由圖1可知該螺紋屬于細牙普通螺紋,選擇硬質(zhì)合金三角形外螺紋車刀。螺紋車刀的幾何形狀見圖2。

  在螺紋刀的兩個切削刃上磨出寬度為0.2~0.4mm的倒棱,其g=5°,由于高速切削螺紋的時候?qū)嶋H牙型角會擴大,因此刀尖角應(yīng)減小30',磨成59.5°較好。螺紋車刀前、后刀面的表面粗糙度必須很小,磨刀時一定要正確修整砂輪或用油石精研刀具。在安裝螺紋車刀時要盡量減少伸出長度,防止刀桿剛性不夠,切削時產(chǎn)生振動。螺紋車刀安裝高度也很講究,過高或過低都會出現(xiàn)“扎刀”現(xiàn)象。過高,則吃刀到一定深度時,后刀面頂住工件,增大摩擦力,造成“扎刀”:過低,則切屑不易排出,從而把工件頂起,出現(xiàn)“扎刀”現(xiàn)象。正確的位置是刀尖位置比工件中心高0.1~0.3mm。

  二、選擇合適的切削液

  車削螺紋時,恰當?shù)厥褂们邢饕,能降低切削時產(chǎn)生的熱量,減少由于溫度升高引起的加工誤差:能在金屬表面形成薄膜,減少刀具與工件的摩擦,并可沖走鐵屑,從而降低工件表面粗糙度值,減少刀具磨損。根據(jù)實驗,加工一般要求螺紋使用水基切削液就可以達到要求,如果精度要求高就必須使用油基切削液,如煤油、植物油等。車床的水箱一般都裝水基切削液,那么在加工螺紋時可以使用油槍進行手工潤滑就能滿足精度要求。

  三、對編輯的加工程序合理地進行工藝處理

  例如使用廣州數(shù)控系統(tǒng)-GSK980T,該系統(tǒng)螺紋編程指令有G32、G92、G76。其中G32是簡單螺紋切削指令,顯然不適合,G92螺紋切削循環(huán)采用直進式進刀方式,G76螺紋切削循環(huán)采用斜進式進刀方式,由于切削方法的不同,編程方法不同,造成加工誤差也不同。在操作使用上要仔細分析,采用合適的編輯指令才能加工出精度高的零件。

  G92和G76的加工誤差分析:

  G92直進式切削方法,如圖3所示。由于兩側(cè)刃同時工作,切削力較大,而且排削困難,因此在切削時,兩切削刃容易磨損。在切削螺距較大的螺紋時,由于切削深度較大,刀刃磨損較快,從而造成螺紋中徑產(chǎn)生誤差:但是其加工的牙形精度較高,因此一般多用于小螺距螺紋加工。

  G76斜進式切削方法,如圖4所示。由于為單側(cè)刃加工,加工刀刃容易損傷和磨損,使加工的螺紋面不直,刀尖角發(fā)生變化,而造成牙形精度較差。但由于其為單側(cè)刃工作,刀具負載較小,排屑容易,并且切削深度為遞減式。因此,此加工方法一般適用于大螺距螺紋加工。由于此加工方法排屑容易,刀刃加工工況較好,在螺紋精度要求不高的情況下,此加工方法更為方便。

  從以上對比分析可以看出,只簡單利用一個指令進行車削螺紋是不夠完善的,采用G92、G76混用進行編程,即先用G76進行螺紋粗加工,再用G92進行精加工的方式在螺紋加工中將有兩大優(yōu)點:一方面可以避免因切削量大而產(chǎn)生的變形:另一方面能夠保證螺紋加工的精度。但要注意粗車和精車刀具起始點要一致,不然會亂扣,造成零件報廢。

  根據(jù)以上分析,采用GSK980T數(shù)控系統(tǒng)所編制的螺紋加工程序如下:

  01234:程序號

  ……:(省略外圓加工程序)

  T0303:調(diào)3號螺紋車刀

  G00X37.0Z5.0:快速定位螺紋加工起點

  G76P010160Q25R0.05:用G76螺紋車削循環(huán)指令

  G76X34.45Z-58.0P775Q350F1.5:粗車M36×1.5螺紋部分

  G00X37.0Z5.0:快速定位到76螺紋加工起點

  G92X34.4Z-58.0F1.5:用G92螺紋車削循環(huán)指令

  X34.376:精車螺紋

  X34.376:

  G00X100Z100M05:返回安全點,主軸停止轉(zhuǎn)動

  M30:程序結(jié)束,返回程序起始段