數(shù)控編程車削螺紋進刀的幾種方法比較

1、數(shù)控車工技師論文資格考評數(shù)控編程車削螺紋進刀的幾種方法比較摘 要螺紋是機械行業(yè)中常見的零件，螺紋的車削是機械產(chǎn)品質量的重要環(huán)節(jié)，在車削加工中，螺紋車削由于切削速度較快，切削力較大和作用力集中,導致毛刺較大加工難度高。本文結合編程實例從螺紋加工幾種進刀方法來編輯程序進行討論?！娟P鍵詞】螺紋 直進法 斜進法 左右借刀法 1. 螺紋分類介紹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：例如車床刀架上的螺釘 密封螺紋：例如管接頭 傳動螺紋：例如車床的絲杠 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 按螺旋線方向分為右旋螺紋（順時針旋入的螺紋為右

2、旋螺紋） 左旋螺紋（逆時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，螺旋線左邊高為左旋反之則是右旋 。 左旋螺紋 右旋雙線螺紋1.5按螺旋線可分為單線螺紋和多線螺紋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：相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。2.6導程：同一條螺旋線上相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。2.7牙型高度：在螺紋牙型上牙頂?shù)窖赖自诖怪庇诼菁y軸線方向上的距離。2.8牙型角：在螺紋牙型上，相鄰兩牙側間的夾角3.走刀路線的確定在數(shù)控車床上車螺紋時，沿螺距方向的, 向進給應和車床主軸的旋轉保持嚴格的速比關系，考慮到刀具從停止狀態(tài)到達指定的進給速度或從指定的進給速度降為零，驅動系統(tǒng)必有一個過渡過程，因此沿軸向進給的加工路線長度，除保證螺紋長度外，還應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)值與車床拖動系統(tǒng)的動態(tài)特性、螺紋的螺距和

4、精度有關。4.螺紋車刀的選用螺紋車刀屬于成形刀具，要保證螺紋牙型的精度，對螺紋車刀的要求主要有以下幾點：4.1螺紋車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螺紋精車時車刀的縱向前角應等于0；粗車時允許有5到15的縱向前角。4.3因受螺紋升角的影響車刀兩側的靜止后角應不相等，進給方向側的后角較大，一般應保證兩側面均有3到5的工作后角。4.4側刃的直線性要好。制造螺紋車刀的材料有高速鋼和硬質合金兩種。高速鋼螺紋車刀刃磨方便、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，不宜高速車削。硬質合金螺紋車刀的硬度高、耐磨性好、耐高溫

5、，但抗沖擊能力差。數(shù)控車床一般選用硬質合金可轉位車刀。螺紋車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，所以應用廣泛。采用泛螺距刀片時，外螺紋的外徑、內(nèi)螺紋的內(nèi)徑須在螺紋加工前車削到正確的直徑。5.加工螺紋進刀方法5.1直進法：一般的螺紋，小螺距，細牙螺紋都可以采用直進法。直進法加工是在加工過程中對刀具的Z軸（軸向方向）不進行改變，分次進給（直徑方向），來完成螺紋的切削。5.2左右借刀法：對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。用直進法的話，對于機床，刀具，工件都會產(chǎn)生很大的影響，甚至產(chǎn)生打刀，蒙車等現(xiàn)象。所以只有采取左右

6、進刀法來完成加工方法為，通過改變Z軸的方向，也就是進刀起始點，來完成對螺紋一個側面的加工，完了在加工另一側面，最后對兩側面和底面修光。的這種方法叫左右進刀法。5.3斜進法：對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。用直進法的話，對于機床，刀具，工件都會產(chǎn)生很大的影響，甚至產(chǎn)生打刀，蒙車等現(xiàn)象，采用左右進刀編程較為復雜。所以，采取斜向進刀法來完成比較方便，通過改變Z軸的方向，也就是進刀起始點，來完成對螺紋一個側面的加工，完了在加工另一側面，最后對兩側面和底面修光。6車削螺紋時的轉速的確定在車削螺紋時，車床的主軸轉速將受到螺紋的螺距的大小、驅動電機的升降頻特性及螺紋插補運算速

7、度等多種因素影響，故對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦有不同的主軸轉速選擇范圍。例如：大多數(shù)經(jīng)濟型車床數(shù)控系統(tǒng)推薦車螺紋時的主軸轉速如下： N=1200/P-K注：其中p是螺紋的螺距,k是保險系數(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)和背吃刀量會直接螺紋的加工質量，車削螺紋時的走刀次數(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0.2三種進刀方法如圖示：8編程方法8.1斜進法編程:O0001；FANUC系統(tǒng)程序名T0101；刀具號M03 S600；主軸正轉600r/minG00 X32 Z5； 快速點定位至加工起始點#1=0；設定Z軸參數(shù)#2=0.1； 設定變量為切削深度N10 G0 X30-#1；快速定位至螺紋加工起始點 Z5-#2/sin60；快速定位至螺紋Z向起始點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，如果#1大于或等于0.975跳轉到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；程序結束并返回加工起始點8.2直進法編程:O0001； 程序名T0101； 刀具號、刀補號分別為1號M03 S600；主軸正轉，600r/minG00 X32 Z5； 快速點定位至毛坯外切削加工起始點#1=0； 設定Z軸變量N10 G0 X30-#1；設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,如果#1小于或等于0.975跳轉到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；程序結束并返回加工起始點8.3左右借刀法編程O0001；FANUC系統(tǒng)程序名T0101；刀具號M03 S600；主軸正轉，600r/minG00 X32 Z5；快速點定位至加工起始點#1=0；Z軸變量G0 X30-#1；定位到螺紋切削深度Z5-#2*sin15；定位到左側螺紋加工起始點G32 Z-15 F1.5；螺紋加工

11、 G0 X32；快速退刀至X32Z5+#2*sin15；定位到右側螺紋加工起始點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； 程序結束并返回加工起始點通過對同一螺紋三種不同的編程方法進行分析，可以知道采用G76編程最為方便，程序段最少，但參數(shù)計算比較復雜，實際加工中若參數(shù)設置不當，很容易造成撞刀現(xiàn)象，采用G32編程，程序段長，一般很少采用這個方法。采用G92編程，條理很清晰并且走刀路線直觀，又因為程序段不是太長，所以在實際加工中大多采用此種方法。9.論文總結在實際的加工生產(chǎn)中，以上措施有效地解決了經(jīng)濟型數(shù)控車床加工螺紋時進刀的問題，合理利用機床和刀具切削進給，提高了加工效率，減輕了車床操作者的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率，保證了零件的加工質量?？偠灾?，數(shù)控車床在機械制造業(yè)中的應用越來越廣泛，我們要善于分析，不