0 前言
在機(jī)械制造業(yè)中采用數(shù)控車削的方法加工螺紋是目前常用的方法。與普通車削相比,螺紋車削的進(jìn)給速度要高出10倍,螺紋刀片刀尖處的作用力要高100~1000倍,切削速度較快,切削力較大和作用力聚集范圍較窄導(dǎo)致螺紋的加工難度高。筆者通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn),認(rèn)為要從刀具的幾何參數(shù)、切屑液和程序的編輯3個(gè)方面來(lái)提高數(shù)控車削螺紋的精度。
1 實(shí)例分析
例如加工圖1所示零件。
選擇合理的刀具幾何參數(shù)
由圖1可知該螺紋屬于細(xì)牙普通螺紋,選擇硬質(zhì)合金三角形外螺紋車刀。螺紋車刀的幾何形狀見(jiàn)圖2。
在螺紋刀的兩個(gè)切削刃上磨出寬度為0.2~0.4mm的倒棱,其g=5°,由于高速切削螺紋的時(shí)候?qū)嶋H牙型角會(huì)擴(kuò)大,因此刀尖角應(yīng)減小30',磨成59.5°較好。螺紋車刀前、后刀面的表面粗糙度必須很小,磨刀時(shí)一定要正確修整砂輪或用油石精研刀具。在安裝螺紋車刀時(shí)要盡量減少伸出長(zhǎng)度,防止刀桿剛性不夠,切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。螺紋車刀安裝高度也很講究,過(guò)高或過(guò)低都會(huì)出現(xiàn)“扎刀”現(xiàn)象。過(guò)高,則吃刀到一定深度時(shí),后刀面頂住工件,增大摩擦力,造成“扎刀”:過(guò)低,則切屑不易排出,從而把工件頂起,出現(xiàn)“扎刀”現(xiàn)象。正確的位置是刀尖位置比工件中心高0.1~0.3mm。
選擇合適的切削液
車削螺紋時(shí),恰當(dāng)?shù)厥褂们邢饕海芙档颓邢鲿r(shí)產(chǎn)生的熱量,減少由于溫度升高引起的加工誤差:能在金屬表面形成薄膜,減少刀具與工件的摩擦,并可沖走鐵屑,從而降低工件表面粗糙度值,減少刀具磨損。根據(jù)實(shí)驗(yàn),加工一般要求螺紋使用水基切削液就可以達(dá)到要求,如果精度要求高就必須使用油基切削液,如煤油、植物油等。車床的水箱一般都裝水基切削液,那么在加工螺紋時(shí)可以使用油槍進(jìn)行手工潤(rùn)滑就能滿足精度要求。
對(duì)編輯的加工程序合理地進(jìn)行工藝處理
我校使用的是廣州數(shù)控系統(tǒng)-GSK980T,該系統(tǒng)螺紋編程指令有G32、G92、G76。其中G32是簡(jiǎn)單螺紋切削指令,顯然不適合,G92螺紋切削循環(huán)采用直進(jìn)式進(jìn)刀方式,G76螺紋切削循環(huán)采用斜進(jìn)式進(jìn)刀方式,由于切削方法的不同,編程方法不同,造成加工誤差也不同。在操作使用上要仔細(xì)分析,采用合適的編輯指令才能加工出精度高的零件。
G92和G76的加工誤差分析:
G92直進(jìn)式切削方法,如圖3所示。由于兩側(cè)刃同時(shí)工作,切削力較大,而且排削困難,因此在切削時(shí),兩切削刃容易磨損。在切削螺距較大的螺紋時(shí),由于切削深度較大,刀刃磨損較快,從而造成螺紋中徑產(chǎn)生誤差:但是其加工的牙形精度較高,因此一般多用于小螺距螺紋加工。
G76斜進(jìn)式切削方法,如圖4所示。由于為單側(cè)刃加工,加
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