數控車螺紋加工的進刀方式略談

孫樹明 河南經濟貿易技師學院

在進行螺紋加工時，需要結合不同的加工方式選擇不同的進刀方式，在利用數控車進行加工時，需要將數控車的主軸零位信號位置與螺紋選線起點一致，使得螺紋在加工時能夠按照原有的溝槽進行，不僅能夠保證溝槽的精度，還不至于破壞螺紋溝槽，主要是在加工的過程中要能夠實現精密的進刀，提高數控車的加工精度。根據加工的方式，將數控車螺紋加工的進刀方式分為手動對刀、自動進刀與半自動進刀三種方式。

一、手動進刀

手動對刀的方法主要是在進行螺紋加工時，由操作者手動的將切削的進刀與螺紋選線起點一致，它遵循著傳統的“定位—加緊—加工”的步驟來實施螺紋加工，要實現這種加工方式最重要的一點就是螺紋螺旋線的起點和主軸上零位信號相一致，在具體操作的過程中，螺紋螺旋的起點是可見的，而數控車的主軸零位位置安裝在主軸箱中，這對操作來說是不可見的，如何有效的進行操作，就需要操作人工調整與主軸上的零位信號位置，保證在加工時螺紋螺旋線的起點與主軸的零位信號達到一致，才能保證螺紋工件的精度。在具體的工作中通過檢測主軸的零位起點位置，并將其標注出來，主要方法如下：對主軸光電編碼器的C相信號通過檢測的方式，將其標注出來，然后利用發光二極管LED、電阻R(3-5Ω)串聯在一起，如果主軸的位置不在零位，這時C相輸出的是低電平，LED燈滅，在主軸零位旋轉到合適位置時，零位信號產生，這時C端輸出為高電平，LED接通發光，就能夠將數控車的主軸零位位置標注出來，具體的電路圖如圖1所示。

圖1 數控車零位位置檢測電路圖

在檢測出主軸零位位置后，工作人員就可以手動的調整螺紋旋線的起點位置，使之與數控車主軸零位信號保持一致，操作方法如下：先將數控車的主軸旋轉到零位置后，保持主軸位置不動，然后手動旋轉刀具，將刀具對準螺紋工件上的螺紋溝槽底部（如圖2中的B點），然后沿正向移動螺距至A點位置，使之對準螺紋螺旋線的起點，實現加工工件的定位，在加工時，要以A點為螺紋切削的進給起點，保證在加工時，A點的位置為B點沿Z正向移動nt距離，這樣才能有效的完成工件的加工，具體如圖2所示。

圖2 手動進刀流程圖

二、自動進刀

手動進刀就是利用數控車自動加工的方式進行對刀，它同樣也遵循“定位—夾緊—加工”的流程，先進行定位，然后再進行加工，如何在工件不定位的情況下對其進行加工，實現數控車的車刀在螺紋螺旋線的起點對工件進行切削加工，這就需要打破傳統的工件操作模式，采用“固定一尋位一加工”數控加工與操作模式來實現對工件的加工。加工開始時，首先利用系統來獲取工件的輪廓信息，采用模式識別與尋位計算的方式來獲取工件的真實值，進而能夠有效的確定加工坐標與設計坐標之間的邏輯位置與實際關系，然后根據這些信息，自動的生成數控車刀具的工作軌跡與數控車床的運動控制命令，進而能夠有效的實現數控車加工的自動進刀工作。

自動對刀采用的“固定—尋位—加工”模式與手動進刀模式有著很大的差別，主動進刀是利用自動控制系統來計算數控車進刀的刀位，并按照加工的順序實現數控車床的靈活加工，從而能夠有效的替代傳統加工的刀位核對的方式，以順應現實靈活加工代替按既定關系強制加工。數控車加工的主動尋位的關鍵是確定加工的切削刀點的位置，在加工過程中實現對刀具位置的主動尋位，結合具體加工的要求能夠自動校正刀具的工作路勁，適時生成可以滿足刀具加工要求的運動軌跡與數控車床工作的控制命令，進而能夠有效的完成螺紋工件的自動加工。

三、半自動進刀

在有的螺紋工件需要按照原有的螺紋旋線進行螺紋加工時，如果采用傳統的“定位—夾緊—加工”的加工方法，對螺紋工件的定位需要注意兩個方面的問題，第一是對數控車床加工刀具的軸向定位，確定刀具的與螺紋工件的起點一致，其次是要確定工件的軸向定位，保證螺紋工件的旋線起點位置與數控車床的軸向起點位置一致。

實現刀具對工件的軸向定位，可以采用坐標的方法實現定位，以圓柱螺紋為例，如圖3所示，將數控加工的坐標原點設定在車床主軸的回轉中心線上，然后采用自動對位的方式來實現加工操作，主要操作過程如下：先將螺紋加工的工件夾緊固定，然后利用數控車床的手動移動車床的加工刀具，使刀具刀尖對準工件上螺紋螺旋線的B點，要求旋線的螺紋溝槽底部與加工起點一致，其次，再沿Z正向移動螺距整數倍的距離到達的A點位置，在軸向位置對準后，將其作為螺紋螺旋線的起點位置，從而達到對螺旋刀具的軸向定位，完成軸向定位后，在對工件進行數控加工時，要求能夠以圖中A點作為每次螺紋切削進給的起點，并將其作為進刀的位置，加工時要求從A點位置為B點沿Z正向移動nt距離，進而能夠完成螺紋工件的半自動加工。

圖3 半自動進刀示意圖

結束語：在螺紋工件加工時，需要結合螺紋加工工件的具體要求與實際加工的情況，對數控車床的軸向位置進行主動尋位，結合數控車床的軸向位置，選擇合適的加工進刀方法，以提高螺紋工件的加工效率。