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      [分享] 数控车异形螺纹的加工,不会的都看看

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      发表于 2017-1-16 15:04:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
      数控车异形螺纹的加工,不会的都看看
      ① G32加工端面螺纹介绍:
             概述:端面螺纹大多以矩形螺纹为主,车床的自定心卡盘(盘丝)使用的就是这种结构。这类螺纹没有具体的代号标注,一般是文字注释。
      如图2-8是端面螺纹的简图

      图(a)是端面螺纹整体结构简图,图(b)是端面螺纹的局部放大图,规定当螺纹深度小于5mm时,需加0.1mm。
      端面螺纹旋向的判断:
             在主轴正转情况下,从外往里车,属于右旋(顺时针),反之是左旋螺纹(逆时针)。
             指令格式:G32 X_ F_(X为切削的终点坐标,F为螺纹的导程)
             程序语句(仅车端面螺纹段)
             G99 M3 S500 T0202;(切槽刀 B=3mm)
             G0 X100. M8;
             Z-0.5;
            G32 X40. F3.0;
            G0 Z3.;
            X100.;
            Z-0.7;
            G32 X40.(考虑刀刃宽 图2-9) F3.0;
            G0 Z3.;
            X100.;
            Z-1.0;
           G32 X40. F3.0;
           G0 Z3.;
           X100.;
           Z-1.5;
           G32 X40. F3.0;
           G0 Z3.;
           X100.;
           Z-2.0;
           G32 X40. F3.0;
           G0 Z3.;
           X100.;
           Z-2.5;
           G32 X40. F3.0;
           G0 Z3.;
           X100.;
           Z-3.1;
           G32 X40. F3.0;
           G0 Z90.;
           M5;
           M30;

      注:这几次定位要一致。

      ② 变距螺纹加工介绍
             广州数控(GSK)等一些国内数控系统在加工变距螺纹时使用G32指令。
      如图2-10所示:

      数值计算:
             M27×4的牙高(直径值)=1.3×4=5.2mm;
             M27×12的牙高(直径值)=1.3×12=15.6mm;
             牙高以最小牙高为依据:
             所以小径=27-5.2=21.8mm。
             车变距螺纹时,主轴转速由最大螺纹的螺距(P=12)确定。
             程序语句(仅车螺纹段)
             G99 M3 S200 T0202;
             G0 X30.;
             Z3.;
             X26.;
             G32 Z-20 F4.0;
             G32 Z-56 F12.;
             G0 X30.;
             Z3.;
             X25.6;
             G32 Z-20. F4.0;
             G32 Z-56. F12.;
              …;
             G32 X30.;
             Z3.;
             X21.8;
             G32 Z-20. F4.;
             G32 Z-56. F12.;
             G0 X30.;
             Z90.;
             M5;
             M30;
             所谓变距螺纹指的是以螺纹切入开始指定基准螺距值F,然后每隔一个螺距产生一个螺距差值K(增值或减值)
             在FANUC(发那科)等一些进口的数控系统中,有加工变距螺纹的特定指令G34。
      指令格式: G34 X_Z_F_K_;
             其中 X、Z为螺纹的终点位置,F为长轴方向在起点处的导程,K为主轴每转导程的增加量和减少量,K值的指令范围:
      0.0001-500.0000mm,如下图所示。

      例如:起点导程5mm,导程增量为1mm,螺纹长度为50mm,程序为:G34 Z-50. F5. K1。

      ③ 多线螺纹的加工
             多线螺纹一般用于传动,都是直螺纹,数控加工多线螺纹,可以使用G92通过调用子程序的方法,进口机床还支持G32指令加工多线螺纹,G76指令也可以加工多线螺纹(后面讲到)。
            G92调用子程序加工多线螺纹
            加工如图2-11多线螺纹

             图中标注的含义:M27×9/3
             其中M27是公称直径,9是螺纹导程,3是螺距。
             因为:导程=螺距×线数 所以:这是一个三线螺纹。
      数值计算:
             大径=27-0.13×3=26.61mm;
             小径=27-1.3×3=23.1mm;
             程序语句(仅车螺纹段)
             子程序(O0046)
             G92 X26. Z-40. F9.;
             X25.7;
             X25.4;
             X25.2;
             X25.0;
              …;
             X23.1;
             M99;
      主程序
             G99 M3 S700 T0202;
             G0 X30. M8;
             Z3.;
             M98 P0046;
             G0 X30.;
             Z6.;
             M98 P0046;
             G0 X30.;
             Z9.;
            M98 P0046;
             G0 Z90.;
             M5;
             M30;
             Z3.→Z6.→Z9.每次定位增加一个螺距(P=3)
             有一些系统也支持G32加工变距螺纹
      指令格式: G32 X_Z_F_Q_;
             其中 X、Z为螺纹的终点位置,F为螺纹导程,Q为螺纹的起始角。增量为0.001°,不能指定小数点;如果加工双线螺纹,相应位移为180°,则指定Q180000.
             起始角Q不是模态值,每次必须指定,否则系统认为是0.
             多线螺纹加工对G32,G34,G92,G76指令均有效。

      ④ 梯形螺纹的加工
             在数控车床上,可用G76螺纹切削循环指令,采用斜进法、交错切削等方法加工梯形螺纹,但有一定的技术难度。所以根据长期的实践经验,摸索出一套在一系列经验公式对编程数据精细计算的基础上,使用螺纹切削指令G32和调用子程序,并在子程序中巧妙设置加工方法来加工梯形螺纹,能够安全、可靠地加工出合格的梯形螺纹。
      编程与加工技巧分析
            (1)刃磨刀时注意保证车刀的刀尖角与牙型角一致,而且刀尖宽度必须小于槽底宽。
            (2)尽量使车削过程牙槽间隙足够大,保证车刀单刃切削,排屑顺利。如螺距为5mm的梯形螺纹槽底宽为1.7mm,刃磨刀尖为1.2-1.4mm为宜。刀尖过大会使刀尖与牙侧的间隙过小,不易排屑,容易扎刀;刀尖过小会使刀尖刚性变差,容易引起震动造成加工表面粗糙度较差,精度难以控制。
            (3)注意车刀在车螺纹前的定位,刀尖到牙顶的距离要大于牙高h,小于牙高h会造成刀尖在螺纹加工后阶段与螺纹牙顶之间摩擦,产生废品。
            (4)编制和调用子程序,可采用一重子程序,也可以调用多重子程序。
      1.编程数据的计算
            (1)毛坯的定位点X值=公称直径+(0.5P+ac)×2+1
              式中P为螺距,ac为牙顶间隙,0.5P+ac为牙形高。根据螺距的大小来选择牙顶间隙的值参见下表。

             (2)第一刀下刀点X值
      X=公称直径-上下偏差平均值-0.2
           (3)小径=公称直径-(0.5P+ac)×2
           (4)加工加数=(第一刀下刀点X值-小径)/X方向进刀量(直径值)+1
           (5)U=毛坯定位点X值-第一刀下刀点X值。
      2.走刀路线
             加工梯形螺纹一般采用左右切削法,螺距小的可分为粗车、半精车、精车;螺距大的可分为粗车、半粗车、半精车、精车。采用左右切削法,调用一次子程序时,车刀进一个切削深度在左侧车一刀后向右移动一个间隙再车一刀,再调用一次子程序时,车刀又进一个切削深度在左侧车一刀后向右移动一个间隙再车一刀,这样直到完成。

      [梯形螺纹加工范例]如下图所示是梯形螺纹加工件


      3.加工梯形螺纹数据计算
           (1)毛坯定位点X值
             X=公称直径+(0.5P+ac)×2+1=36+(0.5×6+0.5)×2+1=44
           (2)查表确定公称直径上下偏差值:上偏差为0,下偏差为-0.375,其平均值为-0.2,第一刀下刀点X值=36-0.2-0.2=35.6.
           (3)小径=公称直径-(0.5P+ac)×2=36-(0.5×6+0.5)×2=29。
           (4)加工加数=(第一刀下刀点X值-小径)/X方向进刀量(直径值)+1=(35.9-29)/0.1+1=67.
           (5)U=毛坯定位点X值-第一刀下刀点X值=44-35.6=8.4.
      4.计算梯形螺纹尺寸并查表确定其公差
             大径D=36
             中经d中=d-0.5p=36-3=33查表确定其公差,故d=33
             牙高h=0.5p+ac=3.5
             小径d=d中-2h=29
             牙顶宽f=0.336p=2.196
             牙底宽w=0.366p0.536a=2.196-0.268=1.928
             根据经验,使用梯形螺纹刀尖宽f=1.5mm比较合理。
             用3.1mm的测量棒测量中经,则其测量尺寸M=d中+4.864d-1.866p=36.88,根据中经公差带确定其公差(0--0.355)则M=36.525-36.88.
      5.编写数控程序
             G99 M3 S300 T0101;
             G0 X44. Z8.;(44为毛坯定位点X值)
             M8;
             M98 P470002;(47为粗加工刀数)
             M98 P200003;(20为精加工刀数)
             M9;
             G0 X100. Z100.;
             M30.
      编写粗加工子程序         
      O0002
             G0 U-8.4;(8.4为U值)
             G32 Z-37. F6.;
             G0 U8.4;
             Z7.7;
             U-8.4;
             G32 Z-37. F6.;
             G0 U8.4;
             Z8.3;
             U-8.4;
             G32 U0. Z-37. F6.;
             G0 U8.3;
             Z8.;
             M99;
      编写精加工程序         
      O0003;
            G0 U-8.4;
            G32 Z-37. F6.;
            G0 U8.4;
            Z7.9;
            U-8.4;
            G32 U0. Z-37. F6.;
            G0 U8.4;
            Z8.1;
            U-8.4;
            G32 U0. Z-37. F6.;
            G0 U8.3;
            Z8.;
            M99;
      上述工件也可以用G92编制子程序。
      主程序

             G00 X44. Z6.;(螺纹刀快速到达直径Φ44mm端面外3mm)
             M98 P60002;(粗车调用O0002子程序6次)
             M98 P80003;(半粗车调用 O0003子程序8次)
             M98 P80004;(半精车调用主程序O0004子程序8次)
             M98 P80005;(精车调用O0005子程序8次)
             G0 X100. Z100.;(螺纹刀快速退回到程序起点)

      O0002(粗车子程序)
             G00 U-0.5;(粗车每次进给深度)
             M98 P0006;(调用基本子程序O0006)
             M99;(子程序结束返回主程序)
      O0003;(半粗车子程序)
             G00 U-0.3;(半粗车每次进给深度)
             M98 P0006;(调用基本子程序O0006)
             M99;(子程序结束返回主程序)
      O0004;(半精车子程序)
             G0 U-0.15;(半精车每次进给深度)
             M98 P0006;(调用基本子程序O0006)
             M99;(子程序结束返回主程序)
      O0005(精车子程序)
            G0 U-0.05;(精车每次进给深度)
            M98 P0006;(调用基本子程序O0006)
            M99;(子程序结束返回主程序)
      O0006(基本子程序)
            G92 U-8. Z-37. F6.;(车削螺纹左牙侧面)
            G00 W0.43;(螺纹刀快速移动0.43mm到达右牙侧面)
            G92 U-8. Z-37. F6.;(车削螺纹右牙侧面)
            G0 W-0.43;(移动-0.43mm返回螺纹左牙侧面轴向位置)
            M99;(子程序结束返回主程序)
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      发表于 2017-1-16 15:53:30 | 显示全部楼层
      :victory::victory:
       楼主| 发表于 2017-1-17 13:02:42 | 显示全部楼层
      谢版主赏!
      发表于 2017-5-31 09:00:43 | 显示全部楼层
      谢谢楼主无私分享!
      发表于 2018-8-21 22:52:47 | 显示全部楼层
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