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1、用宏程序編程車削梯形螺紋湖北省宜都市職教中心張豐云(443300)【摘要】本文通過(guò)對(duì)車削梯形螺紋的方法進(jìn)行對(duì)比,提出適合數(shù)控車床加工梯形螺紋的車削方法,并通過(guò)宏程序?qū)崿F(xiàn)其程序的編制?!娟P(guān)鍵詞】宏程序車削梯形螺紋0引言梯形螺紋較之三角螺紋,其螺距和牙型都大,而且精度高,牙型兩側(cè)面表面粗糙度值較小,致使梯形螺紋車削時(shí),吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大,這就導(dǎo)致了梯形螺紋的車削加工難度較大。1普通車床車削梯形螺紋方法車削梯形螺紋時(shí),通常采用高速鋼材料刀具進(jìn)行低速車削,低速車削梯形螺紋一般有如圖1所示的四種進(jìn)刀方法:直進(jìn)法、左右切削法、
2、車直槽法和車階梯槽法。通常直進(jìn)法只適用于車削螺距較小(P<4mm)的梯形螺紋,而粗車螺距較大(P>4mm)的梯形螺紋常采用左右切削法、車直槽法和車階梯槽法。下面分別探究一下這幾種車削方法:圖1梯形螺紋車削的四種進(jìn)刀方法直進(jìn)法:直進(jìn)法也叫切槽法,如圖1(a)所示。車削螺紋時(shí),只利用中拖板進(jìn)行橫向(垂直于導(dǎo)軌方向)進(jìn)刀,在幾次行程中完成螺紋車削。這種方法雖可以獲得比較正確的齒形,運(yùn)動(dòng)軌跡也很簡(jiǎn)單,但由于刀具三個(gè)切削刃同時(shí)參加切削,振動(dòng)比較大,牙側(cè)容易拉出毛刺,不易得到較好的表面品質(zhì),并容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象,因此,它只適用于螺距較小的梯形螺紋車
3、削。左右切削法:左右切削法車削梯形螺紋時(shí),除了用中拖板刻度控制車刀的橫向進(jìn)刀外,同時(shí)還利用小拖板的刻度控制車刀的左右微量進(jìn)給,直到牙形全部車好,如圖1(b)所示。用左右切削法車螺紋時(shí),由于是車刀兩個(gè)主切削刃中的一個(gè)在進(jìn)行單面切削,避免了三刃同時(shí)切削,所以不容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。另外,精車時(shí)盡量選擇低速(v=4~7m/min),并澆注切削液,一般可獲得很好的表面質(zhì)量。車直槽法:車直槽法車削梯形螺紋時(shí)一般選用刀頭寬度稍小于牙槽底寬的矩形螺紋車刀,采用橫向直進(jìn)法粗車螺紋至小徑尺寸(每邊留有0.2~0.3mm的余量),然后換用精車刀修整,如圖1(
4、c)所示。這種方法簡(jiǎn)單、易懂、易掌握,但是在車削較大螺距的梯形螺紋時(shí),刀具因其刀頭狹長(zhǎng),強(qiáng)度不夠而易折斷:切削的溝槽較深,排屑不順暢,致使堆積的切屑把刀頭“砸掉”:進(jìn)給量較小,切削速度較低,因而很難滿足梯形螺紋的車削需要。車階梯槽法:為了降低“直槽法”車削時(shí)刀頭的損壞程度,我們可以采用車階梯槽法,如圖1(d)所示。此方法同樣也是采用矩形螺紋車刀進(jìn)行切槽,只不過(guò)不是直接切至小徑尺寸,而是分成若干刀切削成階梯槽,最后換用精車刀修整至所規(guī)定的尺寸。這樣切削排屑較順暢,方法也較簡(jiǎn)單,但要換刀效率不高。綜上所述:除直進(jìn)法外,其他三種車削方法都能
5、不同程度地減輕或避免三刃同時(shí)切削,使排屑較順暢,刀尖受力、受熱情況有所改善,從而不易出現(xiàn)振動(dòng)和扎刀現(xiàn)象,還可提高切削用量,改善螺紋表面品質(zhì)。所以,左右切削法、車直槽法和車階梯槽法獲得了廣泛的應(yīng)用。2數(shù)控車削梯形螺紋方法的選用根據(jù)上述分析,數(shù)控車床車削梯形螺紋采用“分層法“比較合適。分層法”車削梯形螺紋實(shí)際上是直進(jìn)法和左右切削法的綜合應(yīng)用。在車削梯形螺紋時(shí),“分層法”通常不是一次性就把梯形槽切削出來(lái),而是把牙槽分成若干層(每層深度根據(jù)具體情況設(shè)定),轉(zhuǎn)化成若干個(gè)較淺的梯形槽來(lái)進(jìn)行切削,從而降低了車削難度。每一層的切削都采用先直進(jìn)后左右的
6、車削方法,由于左右切削時(shí)槽深不變,刀具只須做向左或向右的縱向進(jìn)給即可(如圖2所示),因此它比上面提到的左右切削法的運(yùn)動(dòng)軌跡要簡(jiǎn)單得多。圖2分層法車削梯形螺紋圖3宏程序編程車削梯形螺紋本文以加工一個(gè)Tr80×10的梯形螺紋(如圖3所示)為例介紹用宏程序編寫(xiě)加工程序(采用FANUC0iMateTC系統(tǒng))圖3梯形螺紋零件圖(1)數(shù)值計(jì)算①梯形螺紋加工尺寸計(jì)算表1梯形螺紋的計(jì)算式及其參數(shù)值名稱代號(hào)計(jì)算公式及參數(shù)值(mm)牙頂間隙ac0.5大徑d公稱直徑Φ80中徑d2d2=d-0.5P=75小徑d1d3=d-2h=69牙高h(yuǎn)h=0.5P+ac=
7、5.5牙頂寬ff=0.366P=3.66牙槽底寬ww=0.366P-0.536ac=3.392②左(右)移刀量的計(jì)算如上圖可以得出分層切削時(shí)左(右)移刀量計(jì)算式為Ⅰ、當(dāng)?shù)额^寬度等于牙槽底寬時(shí),左(右)移刀量=tan15°×(牙深—當(dāng)前層背吃刀量);Ⅱ、當(dāng)?shù)额^寬度小于于牙槽底寬時(shí),左(右)移刀量=tan15°×(牙深—當(dāng)前層背吃刀量)+(牙槽底寬—刀頭寬度)/2(2)“分層法”車削梯形螺紋的刀具選擇“分層法”車削梯形螺紋所用的粗車刀和精車刀與其它加工方法基本相同,只是粗車刀的刀頭寬度小于牙槽底寬,刀具刀尖角略小于梯形螺紋牙型角。(3)參
8、考程序①編程分析用宏程序編程時(shí)變量的設(shè)置是核心內(nèi)容,一是要變量盡可能少,避免影響數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算速度,二是便于構(gòu)成循環(huán)。經(jīng)過(guò)分析本例中要4個(gè)變量,#1為刀頭到牙槽底的距離,初始值為5.5mm,#2為背吃刀量(半徑值),#3為