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。
( B/ |: L7 O5 s' q: B( ^! Q* }. \" S& T
1螺紋車削加工特點(diǎn) 4 \) Z$ p1 l) Z4 a" P0 W* L
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(zhǎng),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(zhǎng)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,。! u2 j- L% q# Y( D. T' t+ x& O
3 x/ r2 ~: |+ ]
2螺紋車削加工方式
* q; s) n) d: f, f5 w) [4 ~ 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,。
' h/ S+ u' x4 n; H# R1 M0 \9 q+ i. U. @: M& Z2 O
% n5 b7 s' Z& @+ K圖1 外螺紋加工方式
& ?0 D% Y1 M# w+ R0 \6 ba),、d) 右旋螺紋 b)、c) 左旋螺紋 . G. {0 o/ d5 v2 e
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,。
; ~( d! W7 \9 e/ _. x% b ^$ E7 o+ u1 M/ J) T3 v# d/ m
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,。' u3 |3 d+ b/ W% @0 B3 @
/ J0 {% h2 L% n 若進(jìn)給方向反向, 則為右旋螺紋加工, 如圖1d 所示,。
# ~# Y; Y- }8 T3 Q; o8 |) w7 \' m1 K. M* v5 e
3 螺紋車削進(jìn)刀方式
3 A* d# p- t: X7 C- M+ L (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。
! ~5 A; X+ f2 s, m d
2 g' y; w1 v& F. p$ q2 ]0 Z. c) P1 z1 T% X7 v$ Y
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
' J( @- V* b/ Q% T6 g* v- \2 x8 e 1) 徑向進(jìn)刀(圖2a) 是基礎(chǔ)的進(jìn)給方式, 編程簡(jiǎn)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。5 H( P$ z& v5 c2 p9 b
" w( g0 u9 B; q" |- Y4 \6 v. l! j/ ` 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。
* B" B6 d3 _0 M$ M. Z9 C- M( i2 H
: k: V' i+ ~: O" T' {4 F 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,。4 `8 I# h0 h- t: b) Q
. v" B" U) I% O/ @7 x M
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(zhǎng)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,。
6 w' @/ J u+ c6 K, {: i8 l% w' O1 \ x& @! p9 W% L
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。0 _: ~2 a4 G3 \2 o, H/ C
# k/ `: G' g+ c: g* m (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,。
; Z1 ^: Q* p: h; m3 [/ x1 v6 f7 ^: q+ E1 ^& R
1 S" h( S4 U) K h# V+ l! R; Z u圖3 進(jìn)刀深度控制 a) 恒切削面積 b) 恒切削深度 ! k3 j3 V. r) ~
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。
0 [; h9 K) o* Y9 B$ E
. }6 i+ I8 V# `& b: \ 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。* S3 ?; C" { Q- G* E
6 L. n7 e8 B9 t) z* `# `; g: e
4螺紋加工常見問題及解決辦法
$ [& X7 }. x2 h6 d 螺紋加工常見問題及解決方法見表1,。
/ q6 a$ ~ m: ?- h {表1 螺紋加工常見問題及解決方法 ' C5 m6 j$ |7 m5 c: @* B5 S
4 f9 _1 D4 e5 R) j1 z
6 N8 I: ?0 J. y$ N$ [/ M) c |