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

数控车异形螺纹的加工,不会的都看看

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;

数控车异形螺纹的加工,不会的都看看 

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:

数控车异形螺纹的加工,不会的都看看 

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。

数控车异形螺纹的加工,不会的都看看 

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

数控车异形螺纹的加工,不会的都看看 

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)×21

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。

P

1.5-5

6-12

13-44

ac

0.25

0.5

1

(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-(0.5Pac)×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。

数控车异形螺纹的加工,不会的都看看[梯形螺纹加工范例]如下图所示是梯形螺纹加工件

数控车异形螺纹的加工,不会的都看看

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)/0.11=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=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-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。

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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