◎楊丹
普通車刀如何加工異型螺紋
◎楊丹
在數控車床上,不采用成型刀具,利用普通車刀運行宏程序變量加工矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋。實現了在不使用成型刀的情況下,也能完成異型螺紋的加工。從而減少了小批量加工成本。
現在數控機床的普遍使用,隨著現代化制造業迅猛發展,數控機床上加工零件遠比普通車床省時、省力、高效和高精度。在車床上加工用作傳動的梯形螺紋或鋸齒形螺紋,要求工人要有比較熟練的操作技術。隨著社會的發展,國內外機械加工領域的提升,各種高端機床的出世,復雜的加工都隨之簡單化,但是,在沒有這些高端配置的時候,我們如何來解決這些問題,再不會刃磨和沒有必要單獨在制作一把成形刀的情況下,又該如何加工,這成了一個問題,下面通過我淡薄的知識,淺談一下用普通車刀在數控車床上對異型螺紋(鋸齒型螺紋和梯形螺紋)的解決辦法。
通常我們在普通車床上加工異性螺紋時,常用的兩種方法為“直進法”、“左右切削法”,但這兩種方法由于掌握能力的高低不等,因而會產生了一系列問題:
1.使用“直進法”加工,車刀的左右兩側刀刃都會參與到車削中,這時車刀所受的總切削力比較大,車刀容易磨損,當進刀量過大時,還可能產生“扎刀”,因此,就會造成車刀的受力和散熱比較差,把牙型表面劃傷,甚至于折斷車刀。
2.使用“左右切削法”不如直進法簡單,螺紋的牙型也不易控制角度,清跟也比較困難,相比于“直進法”,只有一側刀刃參與切削,車刀受到單向軸向切削分力的影響,將會增大螺紋牙型的誤差。
3.操作不熟練的年輕工人在使用直進法”和“左右切削法”車鋸齒型螺紋和梯形螺紋時,如上述所說,沒有很好掌握切削量,大小不一,不能保證一個恒定的切削量,很容易造成車刀“燒壞”退火,另外,加工余量的多少掌握的不好,在粗車的過程中就很容易把螺紋的中徑車小,成為廢品。
如圖,通過計算所要切削的槽寬,精加工余量,在所要切削槽寬的程序內,通過一個合理的對刀比,Z向和X向的數量比,把需要切削掉的量,平均的分配到每一刀,Z向和X向不斷進刀,左右來回一層一層切削,最終形成鋸齒形螺紋和梯形螺紋的角度。


梯形螺紋和鋸齒形螺紋的車削方法分為低速和高速切削兩種,梯形螺紋對精度要求較高的單位生產時,低速切削應用較多。低速切削螺紋傳統的方法有直進法、斜進法左右切削法、和車階梯槽法等幾種,這些傳統的加工方法由于其身存在缺陷,很難僅靠幾個基本參數的修改而改變和實現產品批量生產或產品類型。這也極大的影響了產品的加工效率和加工質量。
分層切削法主要克制了傳統加工方法的缺陷,我們可以利用宏程序的變量控制技術,實異形螺紋的參數化編程與加工。這種方法有兩方面的優點,一方面可以使刀具一面受力,工作穩定,不易扎刀,或產生振動,另一方面,它將異形螺紋的切削進刀過程規律化,方便計算機實現數子控制。
刀具角度對螺紋的影響(以梯形螺紋為例):
梯形螺紋加工時分粗精車兩部分,由于粗加工容易使車刀損傷,和磨損,刀具故采用粗精車兩把刀,粗車車刀刀尖角刃磨成圓弧型,即便是粗加工最大偏差時,也能保證刀尖有足夠的強度,粗車幾何角度。
為了精加工時能夠保證正確的牙型角,刃磨精車刀需按照螺紋形狀來進行,精車幾何角度。
用槽刀挑螺紋時,一定要注意螺紋頂端的寬度,寬度要大于槽刀的寬度。在我們挑螺紋時,第一個關注的應該是螺紋的類型,在牙底足夠寬的時候,我們應該盡可能選用槽刀,槽刀的刀寬可以減少很多切削時間。而且槽刀可以加工雙向斜面梯形螺紋。但是注意的是,在牙底沒有達到槽寬是,不能使用,一面損傷螺紋外形。
弧度編程 ——角度表示:PI/180 PI代表 丌。弧度編程也稱角度編程,弧度編程是角度編程的一個轉變,在華中世紀星數控車床上,角度用丌表示,但是,要用弧度來表示時,我們把丌轉換成PI。注意的是,在弧度編程時,一定要記得PI/180。
表面粗糙度。在數控車床加工異性螺紋時,一般采用低速切削,車削速度高時,不能很好地保證螺紋的表面粗糙度,達不到加工要求,使用高速鋼粗車加工45號鋼時,吃刀量可以控制在0.25-0.6mm之間,并且需要澆注充分的切削液。螺紋大徑可留0.2mm左右的修正余量,螺紋精車完后精修整,最后將大徑車至尺寸,并將牙尖邊去毛刺。
螺紋測量和修正。梯形螺紋加工完畢后應進行在線測量,并根據測量的結果對原程序進行修正。
角度的計算。在加工異性螺紋式,一定要把角度計算正確,注意,我們計算的事斜邊與軸線的夾角,在值得注意的就是在加工時,刀具不要與工件發生干涉。
側面精加工時,注意#2和#3的正負號方向和跳過的程序。側面精加工的時候,注意精加工的方向。選擇#號的方向。在注意的就是選擇跳過的程序,只有方向和跳過的程序一致,才能完成精加工。
如大家在從事加工或編程的過程中如果能合理的利用變量編程技術,并從中學習原理與方法,做到觸類旁通,舉一反三。變量編程雖然仍屬于手工編程的范疇,但它是數控機床加工編程的一個重要補充,使得我們的編程過程變得輕松,它把人腦從繁瑣的數據計算中擺脫出來,轉而有機器代替,減少乃至免除手工編程時進行繁瑣的數值計算,使得程序的篇幅大大縮減,從而在很大程度上提高了手工編程的能力,擴展了數控系統的功能,提高了工作效率,達到事半功倍的效果。。
(作者單位:內蒙古巴彥淖爾職業技術學校)