數控車床修正螺紋牙型的解決方法

盧海濤

（江蘇省連云港工貿高等職業技術學校，江蘇連云港222061）

數控車床修正螺紋牙型的解決方法

盧海濤

（江蘇省連云港工貿高等職業技術學校，江蘇連云港222061）

在數控車床上車削普通三角形螺紋時，因為出現意外情況，造成螺紋牙型不符合要求。為避免繼續車削亂牙，必須設法使新裝螺紋刀的刀尖與已有螺旋槽對中。提出在主軸不轉時使螺紋刀的刀尖與已有螺旋槽對中，通過在刀具補償值中輸入導程的整數倍，并在車螺紋程序中Z軸起始點的坐標也為導程的整數倍，實現可以修正車削螺紋牙型而不亂牙的目的。

數控車床；螺紋車削；修正螺紋方法

1 問題的提出

在數控車床實訓課中，學生機床上車削普通三角形螺紋時，時常出現突然斷電、崩刃和中途不得不退出程序運行等意外情況，或因刀尖磨損造成螺紋牙型不符合要求。普通車床出現這種情況，比較容易解決，重新裝刀后，合上開合螺母，低速啟動主軸，使螺紋車刀在走刀方向上停下，觀察螺紋車刀刀尖在原有螺旋槽中的對中情況，操縱小滑板手柄調整螺紋車刀刀尖在螺旋槽中的軸向位置，然后試車空走一刀，如果刀具對中，即可從斷點繼續車削螺紋。數控車床出現這種情況（如螺紋刀尖崩刃），由于多數控系統沒有“螺紋繼續切削”這一功能，問題不易解決。

2 問題分析

數控車床上車螺紋，傳動原理與普通車床大不相同，數控車床軸與刀具之間必須保持嚴格的運動關系，即主軸每轉一轉（工件轉一轉），刀具應均勻地移動一個（工件的）導程的距離。它們的運動關系是這樣保證的：主軸帶著工件一起轉動，主軸的運動狀態由一根同步皮帶傳送到主軸編碼器，主軸編碼器檢測到主軸的轉速以后，將信息反饋到機床主系統信息處理中心，主系統再根據程序編制的導程發出指令控制主軸每轉一轉X軸或Z軸移動一個導程的距離（主要是為了獲得各種螺距），以保證主軸與刀具之間嚴格的運動關系。在數控車床上車削螺紋，由于主機系統能同時控制主軸與X，Z軸的運動，而且數控車床是以μm為單位，所以能獲得精確的螺距。當中途發生螺紋刀重新裝刀對刀后，如果立即運行車螺紋的程序，此時由于螺紋車刀刀尖一般沒有對準已有的螺旋槽，盲目走刀必然會發生亂牙，導致工件報廢。要從斷點進入螺紋車削，需要解決的問題是如何保證新裝的螺紋刀具在對刀后，其刀尖能對準已有的螺旋槽。

修正不正確的螺紋牙型數控車床的使用方法與普通車床的使用方法當然不一樣，但是其中“觀察調整螺紋車刀刀尖在螺旋槽中的位置”這一原理可以借鑒。聯想到在數控車床上車削螺紋過程中，可以通過編程讓螺紋車刀刀尖的Z軸坐標為螺紋導程的整數倍，使螺紋車刀刀尖在螺旋槽中的位置。

3 問題解決

以大連機床廠數控車床FANUC-0i TC為例，通過編程和螺紋刀對刀的相互結合，說明使螺紋刀從斷點重新進入螺紋車削的加工步驟。加工的螺紋工件見圖1，其中螺紋部分加工程序如下。

圖1 螺紋零件

螺紋車削結束后，發現螺紋牙型不正確，螺紋刀刀尖有一點小崩刃。重新修正螺紋的步驟如下。

（1）安裝上新的螺紋車刀，然后進行常規對刀操作（已設為非基準刀）。X向按常規對刀方法對刀；因Z向已無法在原來Z向零點位置準確對刀，則可以使螺紋刀刀尖對中螺紋第一個螺旋槽，然后在刀具補償頁面中輸入一個螺紋導程，螺紋刀Z軸對刀見圖2，其中，P為螺紋導程。

（2）車螺紋的程序中循環起點的Z軸坐標改為螺紋導程的整數倍，其他程序段不變。使螺紋刀的刀尖始終處于螺紋的螺旋槽內，這樣車削出的螺紋就不會亂扣。如：N120 G00 X32Z3；Z軸坐標為螺紋導程的整數倍。

4 修正螺紋注意事項

（1）在數控車床上修正螺紋的加工操作過程本身有較強的技術性和技巧性，操作者要仔細操作還要有耐性來完成這項工作；和工件報廢，特別是重要軸零件報廢造成的損失相比，花費一點時間是值得的。

（2）安裝螺紋車刀時應使螺紋的中心線與主軸軸線垂直，可使用角度樣板來完成，螺紋車刀的安裝見圖3。

本文是以數控車床FANUC-0i TC系統為例來說明這種方法，不同的數控系統從原理上講可以采用這種方法，但修改的參數名稱及操作界面各不相同。

圖2 螺紋刀Z軸對刀

上述方法經實踐證明，經修正過的螺紋完全可以達到圖紙上精度的要求。綜上所述，本文提出了先在主軸不轉時使螺紋刀的刀尖與已有螺旋槽中心對中，通過在刀具補償值中輸入導程的整數倍，并在車螺紋程序中Z軸起始點的坐標也為導程的整數倍，以達到可以修正車削螺紋牙型而不亂牙的目的。利用這一方法，可有效避免因此造成的螺紋工件報廢。

圖3 螺紋車刀安裝

［1］蘇宏志.數控原理與系統［M］.西安：西安電子科技大學出版社，2006.

［2］楊琳.數控機床加工工藝與編程［M］.北京：中國勞動社會保障出版社，2009.

［3］王公安.車工工藝學［M］.北京：中國勞動社會保障出版社，2005.6.

〔編輯 凌瑞〕

TG659

B

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.11.29