基于螺纹加工中数控车床的应用分析

应用技术　基于螺纹加工中数控车床的应用分析　祝贤海　浙江凯达机床股份有限公司　浙江诸暨３１１　８００　摘要：本文结全多年工作实际，主要对螺纹加工中数控车床的应用作出相关问题分析，并从尺寸确定、刀具安装、主轴转速、进刀方式等方面在论　述了数控车床在螺纹车削中的应用。以供参考！　关键词：数控车床螺纹加工应用分析　在机器制造业中，有许多零件都具有螺　在螺纹加工中，原则上其转速只要能保　度为递减式。因此，此加工方法一般适用于　纹，由于螺纹常用于紧固、联接及调节，又　证主轴每转一周时，刀具沿主进给轴（多为ｚ　较大螺距螺纹和内螺纹的切削，以及排屑不　可用来传递动力，因此应用十分广泛。虽然　轴）方向位移一个螺距。对于螺距为３，进给　畅和切削振动比较大的情况。由于此加工方　螺纹的加工方法很多，但在一般的机械加工　速度为３ｍｍｐｒ。与普通车削（其中典型的进　法排屑容易，刀刃加工工况较好，在螺纹精　厂中，通常还是采用车削加工，螺纹车削要　给速度大约为０．３ｍｍｐｒ）相比，螺纹车削的进　度要求不高的情况下，此加工方法更为方便。　求车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动　给速度要商出１０倍。螺纹加工刀具刀尖处所　在加工较高精度螺纹时，可采用两刀加工完　关系：即主轴每转一转（即工件转一转），　受的作用力要比普通车床车削高１００～１０００　成，既先用Ｇ７６加工方法进行粗车，然后用　刀具应均匀地移动一个（工件的）导程的距　倍。承受这种作用力的螺纹加工刀具刀尖半　Ｇ３２加工方法精车。但要注意刀具起始点要准　离。在车削加工中相对较为复杂，较难把握，　径受许可的螺纹形状根部半径（其大小由相　确，不然容易乱扣，造成零件报废。　用数　关螺纹标准规定）的严格限制，一般为　（３）当螺纹的牙形既宽又深（大尺寸牙　控车床车削螺纹相对于用普通车床车削　０．０４ｒａｍ，而常规车削刀具的刀尖半径为　形）时，径向进刀、侧向进刀无法实现，在　螺纹来说比较省心，但要车出高质量的螺纹　０．８ｍｍ。　牙宽方向需要采用左右切削法切削，在牙深　还是要注意以下几方面问题　数控车床对普　切削力较高和作用力聚集范围较窄导致　方向需要分层多次进刀的方式来实现。采用　通螺纹的加工需要一系列尺寸，普通螺纹加　的结果是：螺纹加工刀具要承受比一般车刀　交替、分层多次进刀的方式加工螺纹，刀具　工的尺寸主要包括以下两个方面　高得多的应力。因此加工螺纹时受机床的最　磨损均匀，刀具寿命长，螺纹加工质量好，　（１）加工外螺纹时零件材料受车刀挤压　高进给速度的限制，车削螺纹的转速不宜过　但加工程序需要用户使用宏程序编写。　而使外径胀大，因此考虑螺纹加工牙型的膨　高，进给速度不能大于最高的进给速度。在　（４）螺纹加工完成后可以通过观察螺纹　胀量，螺纹加工前工件直径应比螺纹公称直　数控车床上加工螺纹，刀具的进刀方式有三　牙型判断螺纹质量及时采取措施，当螺纹牙　径小（０．２～Ｏ．４）ｍｍ，一般取：ｄ轴≈ｄ—Ｏ．１Ｐ；　种，分别为直进法，斜进法，左右切削法，　顶未尖时，增加刀的切入量反而会使螺纹大　ｄ——外螺纹大径；Ｐ一一螺距，即螺纹加工　如图所示。而数控车床中螺纹加工指令主要　径增大，增大量视材料塑性而定，当牙顶已　前工件直径为螺纹大径减０．１倍螺距。　有Ｇ３２、Ｇ９２和Ｇ７６。　被削尖时增加刀的切入量则大径成比例减　（２）加工内螺纹时零件材料受车刀挤压　（１）指令Ｇ３２、Ｇ９２均为直进法切削，　小，根据这一特点要正确对待螺纹的切入量，　而使内孔直径减小，所以车削内螺纹的底孔直　由于刀具两侧刃同时工作，切削力较大，而　防止报废。螺纹车削的进给速度与普通车削　径一般为：车削塑性金属时：Ｄ孔　Ｄ—Ｐ；　且排削困难，因此在切削时，两切削刃容易　相比速度高出许多，当切削螺纹时进给系统　车削脆性金属时：Ｄ孔≈Ｄ一（１．０５～１．１）Ｐ；Ｄ　磨损，在加工中要做到勤测量。在切削螺距较　需要加速，需要一段距离（导入长度）；当　——内螺纹大径；Ｐ一一螺距。螺纹刀最终进　大的螺纹时，由于切削深度较大，刀刃磨损　螺纹切削停止时，进给系统需要减速，亦需　刀位置可以参考螺纹底径，即：螺纹小径＝　较快。但其加工的螺纹牙形精度较高，因此　要一段距离（切出长度）　在导入长度、切　大径一１．３Ｐ（螺距）螺纹加工的进刀量应不断　主要适用于小螺距螺纹加工，切屑成形柔和，　出长度加工的螺纹是不完全螺纹，导入和切　减少，具体进刀量根据刀具及工件材料进行　刀具磨损均匀。　出长度的数值与螺纹的螺距和螺纹的精度有　选择。　关。因此，加工螺纹时，应根据机床说明书　车削螺纹时，为了保证牙形正确，对安　选择合理的导入长度和切出长度。　装螺纹车刀提出了严格的要求。安装时刀尖　在实际生产中，一般导入长度取２Ｐ（螺　高度必须对准工件旋转中心（可根据尾座顶　距），大螺距和高精度的螺纹取大值；切出　针高度检查），车刀安装得过高，则吃刀到　长度不得大于退刀槽长度，通常为退刀槽宽　一定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大　度的一半左右，若螺纹收尾处没有退刀槽时，　摩擦力，甚至把工件顶弯，造成啃刀现象；　收尾处的形状与数控系统有关，一般按４５０　过低，则切屑不易排出，车刀径向力的方向　捌ｌ讲滋　＾　，”ｉ　波　瓤进踉　退刀收尾，并且粗、精车时螺纹刀的起点应　是工件中心，加上横进丝杠与螺母间隙过大，　螺纹嚣¨ｉ躺　砷建卵疗式　相同。　致使吃刀深度不断自动趋向加深，从而把工　总之，螺纹切削中要正确计算尺寸，合　件抬起，出现啃刀。此时，应及时调整车刀　Ｇ３２由于其刀具移动切削均靠编程来完　高度，使其刀尖与工件的轴线等高（可利用　成，所以加工程序较长；Ｇ９２简化了编程，较　理选择并正确安装车刀，另外，由于切削力　较大，所以吃刀量要小，否则可能会因工件　尾座顶尖对刀）。在粗车和半精车时，刀尖　Ｇ３２指令提高了效率。　移位导致乱扣；加工时主轴转速一般在　位置比工件的出中心高ｌ％Ｄ左右（Ｄ表示被　（２）指令Ｇ７６为斜进法切削，由于刀具　６５０ｒ／ｍｉｎ，切削过程中不能变速，否则会乱　加工工件直径）。车刀刀尖角的中心线必须　单侧刃加工，加工刀刃容易损伤和磨损，使　与工件严格垂直，装刀时可用样板来对刀。　加工的螺纹面不直，刀尖角发生变化，而造　扣；用Ｇ３２或Ｇ９２编程时，可多走一到两次　的空刀，以提高螺纹表面的粗糙度等级。车　如果车刀装歪，就会产生牙形歪斜；刀头伸　成牙形精度较差。但由于其为单侧刃工作，　削螺纹时，恰当地使用切削液，也可提高生　出不能太长，一般为２０￣２５ｍｍ（约刀杆厚度　刀具负载较小，将切屑流动引向一个方向，　的１．５倍）。　可以较好控制切屑，排屑容易，并且切削深　产率和零件质量。　上接第６８页　产品和服务一般都由政府提供，这就导致公　强，再加上经费严重不足，进修提高的机会　基层政府财政困难，综合文化站本身无能力　共文化服务体系的社会化和市场化程度不　很少，实践锻炼的机会不多，是制约文化事　筹措活动经费，活动就无法开展。财政困难　高，没有充分发挥非政府组织和民营企业的　业发展的重要因素之一　乡镇综合文化站的　的另一个表现就是在文化公共基础设施方　作用，限制了服务主体多元化的发展，其体　人员配备、待遇等问题需进一步落实。在现　面，设施老化问题丞待解决。文化馆、图书　制与机制有待进一步的改革与完善。ｔ传统城　行体制中，乡镇文化站干部常年承担具体行　馆、博物馆等公共设施陈旧落后，活动器材　市管理中依托企事业单位的基层管理体制已　政工作任务，难以有精力组织公共文化活动，　和设备奇缺，已经满足不了市民快速增长的　陷入困境，公共文化服务缺少竞争、考核、　产生了文化专干不专的问题；同时，乡镇文　文化需求。一些综合文化站文化楼虽已建成，　激励机制，政府垄断提供和生产，形成了文　化站长享有街道中层待遇的政策未得到全面　但因资金不足无法添置基本的活动设备和器　化资源的垄断，缺乏民主监督，群众也没有　落实，很多都是普通干部，在协调、指导、　材，造成了无法开展正常的活动或处于关闭　渠道反映自己的意见和评价，使公共文化服　开展文化工作时存在很大的制约。　状态。　务方式比较单一，不能较好地满足日益增长　６．城乡发展不平衡　４．文化管理体制不善　的人民群众多元化文化需求。　由于城乡在生产、收入、消费等方面存　政府是公共文化服务管理与提供的主　５．基层文化队伍建设薄弱　在较大差距，农村居民生活水平明显低于城　体，受传统计划经济体制的影响，公共文化　专业人员缺乏，编制缺，文化偏低，业务不　市居民生活水平，农村在文化资源、文化经　下转第７Ｏ页　商品与质量　２０１３年第５期　６９