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螺紋是機械工程中常見的幾何特征之一, 應用廣泛。螺紋的加工工藝較多, 如基于塑性變形的滾絲與搓絲, 基于切削加工的車削、銑削、攻螺紋與套螺紋、螺紋磨削、螺紋研磨等。其中, 螺紋車削是單件或小批量生產常用的加工方法一。作為數控車床, 螺紋車削加工是其基本功能之一。* s0 o. C6 O! k6 a
) U( U) T5 d H3 h. j1螺紋車削加工特點
! G/ x/ I% J3 m7 }2 b5 q: U 螺紋數控加工不同于輪廓加工，其特點表現為：螺紋加工屬于成形加工，同時參加的切削刃較長，易出現啃刀與扎刀現象，一般均需多刀切削完成；為保證導程(或螺距) 準確，必須要有合適的切入與切出長度； 螺紋加工的牙型及牙型角基本由刀具形狀保證，因此，刀具的形狀與正確安裝直接影響螺紋牙型的質量；螺紋加工時的進給量與主軸轉速必須保持嚴格的傳動比， 即F = Ph(mm/ r)，因此，加工時禁止使用恒線速度控制；螺紋切削加工的切削速度一般不高，以不出現積屑瘤或刀具塑性損壞為原則。% D! Y7 X. y8 W9 A# @$ B
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2螺紋車削加工方式
( s7 B( q5 d7 l 螺紋存在右旋與左旋之分, 其加工方式與主軸轉向、刀具位置與進給方向有關。以外螺紋為例, 其加工方式如圖1所示。內螺紋的加工方式由讀者自行分析。
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3 Q' Q& N% E: \6 a! j圖1 外螺紋加工方式 4 V' L. `& i- u# v9 q
a)、d) 右旋螺紋 b)、c) 左旋螺紋 # l+ G S& O' A: A& D
圖1a 所示為常見的右旋螺紋加工方式, 主軸正轉、前置正裝或后置反裝刀具、從右至左進給。若進給方向反向, 則為左旋螺紋加工, 如圖1b 所示。
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' W6 @$ _" x8 X: h7 L 圖1c 所示為左旋螺紋加工, 主軸反轉、前置反裝或后置正裝刀具、從右至左進給。
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: o' D9 C. r9 `5 u 若進給方向反向, 則為右旋螺紋加工, 如圖1d 所示。
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3 螺紋車削進刀方式 8 G* W( {/ F v) V0 z& a$ E
(1) 進刀方式 螺紋加工必須多刀切削, 其進刀方式有以下幾種, 如圖2所示。3 v+ F9 o. a, R' A% \- W
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圖2 進刀方式 a) 徑向進刀 b) 側向進刀 c) 改進式側向進刀 d) 左右側交替進刀
) U; S6 ]- N9 M( C7 ^ 1) 徑向進刀(圖2a) 是基礎的進給方式, 編程簡單, 左、右切削刃后刀面磨損均勻, 牙型與刀頭的吻合度高; 但切屑控制困難, 可能產生振動, 刀尖處負荷大且溫度高。適合于小螺距(導程) 螺紋的加工以及螺紋的精加工。
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5 ~& e: D# F1 z, p5 {5 h6 h 2) 側向進刀(圖2b) 屬較為基礎的進刀方式, 有專用的復合固定循環指令編程,可降低切削力, 切屑排出控制方便; 但由于純單側刃切削, 左、右切削刃磨損不均勻, 右側后刀面磨損大。適合于稍大螺距(導程) 螺紋的粗加工。
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& H2 [* s% o; r6 B; G4 v! z 3) 改進式側向進刀(圖2c) 由于進刀方向的略微變化, 使得右側切削刃也參與一定程度的切削, 一定程度上抑制了右側后刀面的磨損, 減小了切削熱, 改善了側向進刀的不足。
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4) 左右側交替進刀(圖2d) 的特點是左、右切削刃磨損均勻, 能延長刀具壽命,切削排出控制方便; 不足之處是編程稍顯復雜。適用于大牙型、大螺距螺紋的加工, 甚至可用于梯形螺紋的加工, 在編程能力許可的情況下推薦使用。
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另外, 在加工梯形螺紋時還經常采用一種分層切削式進刀方式。4 s# f9 R8 Z0 S; I+ r" |
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(2) 進刀深度(又稱切削深度) 螺紋加工多次切削的進刀深度選取方式有兩種———恒切削面積與恒切削深度進刀, 如圖3 所示。( X/ B, a% h% L
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Q: q- l) M1 w圖3 進刀深度控制 a) 恒切削面積 b) 恒切削深度 . q& l! r3 \( c! c9 n
1) 恒切削面積進刀, 每次進刀的切削面積相等, 即Ai=常數。該方法是數控車螺紋時最常用的方法, 且通常加工效率最高; 每次走刀的切削力均勻, 有利于提高刀具壽命。
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2) 恒切削深度進刀, 其每一刀的切削深度相等, 即api = 常數。該方式切屑厚度不變, 可優化切屑形狀。不足之處是走刀次數較多, 僅作為一種補充方案。# |; N& G3 l3 b& o c
2 M8 f# L9 m( Z: f1 c! A8 e4螺紋加工常見問題及解決辦法 9 n8 c) n/ g2 b; g: P' c& `8 l; \
螺紋加工常見問題及解決方法見表1。
$ h: X( j/ _9 |: l2 P* U( a表1 螺紋加工常見問題及解決方法 D. w) D, r9 r) e
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發表于 2017-8-17 21:25:51
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