數控車床車螺紋是螺紋加工中最常用的方法之一。它通過程序控制既可以加工普通螺紋,也可以加工形狀復雜的異形螺紋。用數控車床加工出來的螺紋精度高,產品的一致性高、加工速度快、表面質量好且調試方便。車螺紋時會產生各種各樣的缺陷,既有機床和設備的原因,也有刀具和操作人員等因素的影響。以下就分析一下其中的原因和解決對策
& J* O* z" l& B. G1、螺紋有亂牙、亂扣現象% O" _, I1 g0 Z- S4 G1 _: |
數控車床加工螺紋時不會出現亂牙的原因是在數控車床的主軸上安裝有光電編碼器。帶著工件一起轉動著的主軸,其運動狀態由一根同步帶傳送到主軸編碼器,主軸編碼器檢測到主軸的轉速后,會將信息反饋到機床數控系統中,數控系統再根據程序編制的螺距(導程)大小,發出指令嚴格控制主軸每轉一圈,刀具移動一個螺距(導程)的距離,且保證每次進刀點的位置,即便主軸轉速較快,仍可以輕松找到每次進刀點,使加工螺紋時不會出現亂牙現象。9 y$ s p6 n2 ^" ?9 K
用數控車床加工螺紋時,有時會出現亂牙或爛牙等不良現象,其原因可能有以下幾方面:
2 Y3 I. @& E) @3 j, ^6 t(1)光電編碼器損壞。光電編碼器一般安裝在車床主軸的末端,只要打開車床主軸箱側面防護罩,即可更換編碼器。/ c% A0 q2 T# R& Z0 U3 u' v& ?
(2)同步帶齒磨損嚴重。同步帶磨損,會使編碼器和主軸傳動不成定比,影響主軸轉速和刀具間形成的螺距(導程)關系而造成車削亂牙。同步帶屬于易損品,它是連接編碼器和主軸的傳動件,拆卸和安裝都很方便。
7 O( M/ h) Q. v. w(3)數控車床主軸軸向竄動,存在間隙。只要調整軸向絲杠螺母里的間隙即可。如果間隙較小,可以用系統間隙自動補償功能修改參數來補償;如果間隙過大,維修較麻煩,必須將絲杠螺母拆卸下來,根據竄動量在螺母里加相應厚度的墊片。
0 r# g7 @7 P3 j& V( X(4)操作者編制的程序存在問題。編制程序時主要是把定位點確定好。數控車削螺紋在編制分層加工時,注意每次軸向定位點保持一致,可有效避免亂牙。
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2、螺紋加工開始段及結束段螺距不穩現象" |2 |$ [3 z2 x, \
螺紋加工每次定位點必須相同,不論是 G32 代碼的定位點由編程人員設定,還是復合指令 G92 由機床系統內部參數值保證。螺紋加工階段必須要保證主軸帶動工件每轉一圈,車刀走一個螺距,可使加工出的零件產品不爛牙,不亂牙。但在螺紋加工的起始段,由于轉速和車刀移動速度較快,在車刀到達工件表面時,還未來得及保證主軸轉速與車刀移動的定值(螺距或導程),往往會出現螺紋開始階段的螺距不太穩定,螺距大都偏小,裝配時螺母很難旋入。螺紋加工即將結束時,主軸轉速及刀具移動速度會降低,這時也會出現螺距不穩現象。為了在加工中克服這種現象的發生,在每次編程時,將開始車削時的 Z 值距離設定長些,把加工不穩定階段用于刀具空走,待穩定后才開始車削。如上面的程序中,Z 值可以設置到工件右端面5mm 甚至更長點的距離。對于結束段,螺紋結構中往往有退刀槽,螺紋螺距不穩定階段在退刀槽內,這種結構很好地解決結束段螺距不穩現象。
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