|
螺紋是機(jī)械工程中常見的幾何特征之一, 應(yīng)用廣泛。螺紋的加工工藝較多, 如基于塑性變形的滾絲與搓絲, 基于切削加工的車削、銑削、攻螺紋與套螺紋、螺紋磨削、螺紋研磨等。其中, 螺紋車削是單件或小批量生產(chǎn)常用的加工方法一。作為數(shù)控車床, 螺紋車削加工是其基本功能之一。
9 F9 M# }$ v& S$ x2 R1 f
5 W4 k* ^+ C9 h) P) a1螺紋車削加工特點(diǎn)
6 d( |; K% L3 O+ U' t8 f. g1 O" O 螺紋數(shù)控加工不同于輪廓加工,其特點(diǎn)表現(xiàn)為:螺紋加工屬于成形加工,同時(shí)參加的切削刃較長,易出現(xiàn)啃刀與扎刀現(xiàn)象,一般均需多刀切削完成;為保證導(dǎo)程(或螺距) 準(zhǔn)確,必須要有合適的切入與切出長度; 螺紋加工的牙型及牙型角基本由刀具形狀保證,因此,刀具的形狀與正確安裝直接影響螺紋牙型的質(zhì)量;螺紋加工時(shí)的進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速必須保持嚴(yán)格的傳動(dòng)比, 即F = Ph(mm/ r),因此,加工時(shí)禁止使用恒線速度控制;螺紋切削加工的切削速度一般不高,以不出現(xiàn)積屑瘤或刀具塑性損壞為原則。
% I+ q& A' V. h1 h1 V) {* H, r) ^8 h
2螺紋車削加工方式
5 @5 {' C9 a8 H- Z8 h 螺紋存在右旋與左旋之分, 其加工方式與主軸轉(zhuǎn)向、刀具位置與進(jìn)給方向有關(guān)。以外螺紋為例, 其加工方式如圖1所示。內(nèi)螺紋的加工方式由讀者自行分析。% p8 S# A% A2 n8 s+ F! S
0 V! A1 e' T8 U" Q9 q3 \- e( H+ c5 @' L7 R0 ^" y3 J8 G" S' Y8 n
圖1 外螺紋加工方式
7 V5 l4 V( t* Y. a( v6 x# r% e, j1 Ua)、d) 右旋螺紋 b)、c) 左旋螺紋
7 M8 @! k5 A0 S& U% h: ? 圖1a 所示為常見的右旋螺紋加工方式, 主軸正轉(zhuǎn)、前置正裝或后置反裝刀具、從右至左進(jìn)給。若進(jìn)給方向反向, 則為左旋螺紋加工, 如圖1b 所示。' [3 y/ K0 l9 E C0 @# z2 y! H
0 f' P4 P' x4 C7 A0 C: t
圖1c 所示為左旋螺紋加工, 主軸反轉(zhuǎn)、前置反裝或后置正裝刀具、從右至左進(jìn)給。
& x. H) C' T- u+ e: N# j6 m |$ m/ S$ ?: i# Y8 a: Y$ o" b* k
若進(jìn)給方向反向, 則為右旋螺紋加工, 如圖1d 所示。0 H( ]& N1 ~* [/ n3 f( e0 F
* J8 z2 Y" G6 m" f+ U
3 螺紋車削進(jìn)刀方式 - l' n4 p4 ^" B9 t
(1) 進(jìn)刀方式 螺紋加工必須多刀切削, 其進(jìn)刀方式有以下幾種, 如圖2所示。% V5 m3 M$ x# w" C
7 {2 J$ W- ~1 i4 |# Y* g# J3 R3 H2 L; R1 T T
圖2 進(jìn)刀方式 a) 徑向進(jìn)刀 b) 側(cè)向進(jìn)刀 c) 改進(jìn)式側(cè)向進(jìn)刀 d) 左右側(cè)交替進(jìn)刀
8 U% o' J; R& x5 I 1) 徑向進(jìn)刀(圖2a) 是基礎(chǔ)的進(jìn)給方式, 編程簡單, 左、右切削刃后刀面磨損均勻, 牙型與刀頭的吻合度高; 但切屑控制困難, 可能產(chǎn)生振動(dòng), 刀尖處負(fù)荷大且溫度高。適合于小螺距(導(dǎo)程) 螺紋的加工以及螺紋的精加工。/ Z. U: W9 g- Z+ d3 a2 p
+ H4 |8 i/ u) c3 c* e" q 2) 側(cè)向進(jìn)刀(圖2b) 屬較為基礎(chǔ)的進(jìn)刀方式, 有專用的復(fù)合固定循環(huán)指令編程,可降低切削力, 切屑排出控制方便; 但由于純單側(cè)刃切削, 左、右切削刃磨損不均勻, 右側(cè)后刀面磨損大。適合于稍大螺距(導(dǎo)程) 螺紋的粗加工。
3 ~; n: K$ m1 U; c- K. J) x' H4 J# S+ l+ P. A. y0 c! M
3) 改進(jìn)式側(cè)向進(jìn)刀(圖2c) 由于進(jìn)刀方向的略微變化, 使得右側(cè)切削刃也參與一定程度的切削, 一定程度上抑制了右側(cè)后刀面的磨損, 減小了切削熱, 改善了側(cè)向進(jìn)刀的不足。. D9 E0 c7 k9 M& g
9 q- f$ h8 e; d
4) 左右側(cè)交替進(jìn)刀(圖2d) 的特點(diǎn)是左、右切削刃磨損均勻, 能延長刀具壽命,切削排出控制方便; 不足之處是編程稍顯復(fù)雜。適用于大牙型、大螺距螺紋的加工, 甚至可用于梯形螺紋的加工, 在編程能力許可的情況下推薦使用。4 q% H! }2 ?" L) L9 k' L; m
# i. w6 X* w! N& w 另外, 在加工梯形螺紋時(shí)還經(jīng)常采用一種分層切削式進(jìn)刀方式。, m N( t! O" ~8 C* X. t( [
+ J$ {; K% z0 F# u9 n! e9 s2 }6 S (2) 進(jìn)刀深度(又稱切削深度) 螺紋加工多次切削的進(jìn)刀深度選取方式有兩種———恒切削面積與恒切削深度進(jìn)刀, 如圖3 所示。
! [5 k t p& q- ?
1 x& z2 B% p6 G& t' i, C. N+ v6 E/ O
圖3 進(jìn)刀深度控制 a) 恒切削面積 b) 恒切削深度 9 S" z) ^1 v3 v' [* ^
1) 恒切削面積進(jìn)刀, 每次進(jìn)刀的切削面積相等, 即Ai=常數(shù)。該方法是數(shù)控車螺紋時(shí)最常用的方法, 且通常加工效率最高; 每次走刀的切削力均勻, 有利于提高刀具壽命。
5 ~, X! O, w1 s5 O @6 K5 {# i# b6 V9 v: _
2) 恒切削深度進(jìn)刀, 其每一刀的切削深度相等, 即api = 常數(shù)。該方式切屑厚度不變, 可優(yōu)化切屑形狀。不足之處是走刀次數(shù)較多, 僅作為一種補(bǔ)充方案。
# e& x: l! U \* |, V
6 J6 d% H* w! Y% c6 E4螺紋加工常見問題及解決辦法
8 B; R- u# h4 u6 P# j 螺紋加工常見問題及解決方法見表1。
7 I( O& H% S1 \; `/ M表1 螺紋加工常見問題及解決方法 5 K' O) Z7 i- g, O0 _* j
$ q! h+ P6 P7 Z* ^; X
7 @- \/ \3 @) u- q8 z } |
|