保证了螺纹的尺寸精度和表面粗糙度。
下面还以梯形螺纹工件如图3所示为例介绍如何在FANUC系统的数控车床上变速车削梯形螺纹。
由于此梯形螺纹的螺距较小可采用斜进搭配刀法加工因FANUC系统的G76螺纹切削复合循环指令就是以斜进方式进刀的故可采用G76指令粗车梯形螺纹时编程如下留出精车余量。
G00 X40 Z-20 G76 P010030 Q80 R0.05 G76 X29 Z-85 P3500 Q100 F6 G00 X200 Z50 粗车完成后如果此时将转速直接调到低速调用原程序精车则一定会乱牙发生崩刃或撞车事故故我们在低速车削之前要解决车刀乱牙问题。
考虑到低速车削时车刀进给速度很慢我们可以用肉眼来观察车削时螺纹车刀与螺纹牙形槽是否对准具体操作方法如下 1改变工件坐标系使车刀车螺纹时不接触工件表面粗车后将粗车刀停在位置X200 Z50处此时在录入方式下输入G50 X192后执行即改变了坐标系相当于将坐标系原点沿X轴正方向移动了4mm也就是稍大于一个牙高的距离。
此时将车床主轴转速调低如调到25r/min重新运行程序粗车刀将车不到工件表面在接近工件表面的位置移动。
如图4所示。
图4调整前车刀与螺纹槽的相对位置 2使车刀与车出的梯形螺纹槽重新对正由于车刀进给速度很慢此时我们可以看出车刀与原先车出的梯形螺纹槽是不重合的车刀偏移了一小段距离如图5所示目的就是要使车刀重新对准车出的梯形螺纹槽。
操作的原理跟在数控车床上车削多头螺纹是一样的就是通过改变螺纹车刀车削前的轴向起点位置来达到目的即修改上述程序段G00 X40 Z-20中的Z-20。
我们可以通过肉眼判断需调整的大慨距离如可先将Z-20改为-21运行程序后发现车刀与车出的梯形螺纹槽还没有完全对正。
则再修改Z值重新运行程序直到车刀与梯形螺纹槽完全对正。
如图5所示。
图5调整后车刀与螺纹槽的相对位置 3恢复原来的工件坐标系开始精加工 为了便于理解和不易出错仍将车刀移到X200 Z50位置在录入方式下执行G50 X208修复原来的工件坐标系重新运行程序就可以低速精车梯形螺纹了。
精车时也是通过上述改变螺纹车刀车削前的轴向起点位置的方法来修光梯形螺纹的两侧面同时通过测量控制切削的次数使螺纹达到尺寸精度的要求。
经过实验在高速与低速车削的转数都固定时车刀需要偏移的位移是固定的有了这个数据以后在车刀崩刃或磨损后需换刀时就可以不用再重复调整步骤直接在低速精车时将车螺纹的起点偏移相应位置就可以了。
本文所举加工例子在南京第二数控机床厂的FANUC系统数控车床上完成当车床主轴转速从560r/min变速到25r/min时梯形螺车刀在Z轴上需向左偏移1.8mm。
图示6 所加工的梯形螺纹。
图6 梯形螺纹的加工 当然如果在批量生产加工时还是要一次一次地改变螺纹车刀车削前的轴向起点位置来修光梯形螺纹的两侧面生产效率将大大降低为了解决这个问题我们可以将梯形螺纹左右两侧面的加工过程分别编成两个子程序每次调用时使车刀轴向偏移0.1mm在工件的首件试切中确定需调用子程序的次数从而将整个加工过程编入程序当中即从加工第二件工件时车床就可以一直自动运行下去直到工件被加工合格。
像GSK980T、FANUC-OTE等一些功能较全的数控系统由于有复合指令的存在使得编程变得比较简单但在一些国产经济型数控车床上却不具备这样的功能。
这时我们可以将刚斜进法的粗车过程编成子程序每调用一次车刀都在X轴和Z轴上进给一小段距离并在首件试切中确定子程序需被主程序调用的次数。
粗车完成后仍用文中所述方法调试出从高速粗车变为低速精车后螺纹车刀需轴向移动的位移再把精车螺纹左右侧面的加工过程分别编成子程序在主程序调用即可。
三、加工梯形螺纹的几点注意事项 1切削时加切削液根据情况看是否要加顶尖。
2车刀从高速变为低速后要严格对准梯形螺纹槽操作时要仔细认真不能马虎。
可采用逐步恢复坐标系的方法即分几次校正车刀使车刀逐步车削到牙槽底部。
3梯形螺纹精粗车刀的刀头宽度不能相差太大不然换刀后会使切削余量过大发生崩列等问题。
4对于一些大螺距的螺纹车削时主轴转速不能过高需参考机床的最高进给速度否则会发生失步等问题。
四.结论 实际的加工证明以上在数控车床上变速车削梯形螺纹的方法是切实可行的且取得了很好的加工效果。
对于另外一些大螺距三角形螺纹、蜗杆等只需把粗车进刀的方法如斜进法、分层进刀法等编成子程序调试出从高速粗车变为低速精车后车刀需轴向移动的位移后也把精车螺纹左右侧面分别编成子程序在主程序中将其调用就能完成加工。
参考文献 1. 顾雪艳等编著. 机械工业出版社. 数控机床编程与操作 2. 陈亚岗范为军. 江苏盐城技师学院数控系.数控机床结构编程与操作 3. 李清新主编. 机械工业出版社. 伺服系统与机床电气控制 4. 雷学东主编. 南京工程学院. 数控编程与CAM 第1页 共10页