螺紋加工目前常用的方法是以車削加工為主,但在實際生產(chǎn)中往往會受到條件的限制而無法正常完成加工任務。例如在KC6132小型數(shù)控車床上用成型梯形螺紋車刀加工Tr55×10長60mm的梯形螺紋。
一、梯形螺紋相關部分尺寸計算
大徑d=55mm
中徑d2=d-0.5P=55-0.5×10=50mm
小徑d3=d-2h3=55-2×5.5=44mm
牙高h3=0.5p+ac=0.5×10+0.5=5.5mm
螺紋長度為60mm
二、螺紋加工指令分析
KC6132小型數(shù)控車床本身車削剛性較差,在車削螺紋時極易出現(xiàn)悶車現(xiàn)象,因此,在選擇加工指令時尤為關鍵。在目前的FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床中,常用的螺紋編程指令有G32、G92、G76三種加工方法。其中:G32是單一螺紋切削指令,G92螺紋切削固定循環(huán)采用直進式進刀方式,G76螺紋切削復式循環(huán)采用斜進式進刀方式,由于切削方法的不同,編程方法不同,造成切削力和加工誤差也不同。我們從操作使用上來仔細分析一下。
1.G32螺紋切削
使用該指令編程要完成一次切削至少需要4個程序段,用這種方法來加工大螺距的螺紋,程序過長,難以編輯,錯誤多并大大減少控制系統(tǒng)的存儲能力。
2.G92螺紋切削固定循環(huán)
在切削Tr55×10梯形螺紋時,G92的進刀方式是直進式切削圖1,三側刃同時工作,切削面積大,產(chǎn)生的切削力大,而且排削困難,因此在切削時,不但三切削刃容易磨損,而且極易出現(xiàn)悶車扎刀現(xiàn)象。
3.G76螺紋切削復式循環(huán)
該指令加工螺紋時的進刀方式是斜進式切削圖2,由于粗加工時刀具斜進式切削,始終保持二面同時工作從而減少切削力,切削較流暢不易出現(xiàn)悶車現(xiàn)象。但在精加工的時候,刀具還是和G92一樣采用的直進法,這樣又回到了三側刃口同時切削的情況,從而導致悶車扎刀現(xiàn)象。
綜合三種加工指令的特點,常規(guī)編程下一般不能在KC6132小型數(shù)控車床上完成Tr55×10長60mm的梯形螺紋。但在實踐中我們合理應用數(shù)控編程指令和應用條件,開拓思路,可以渡過這一難關。
三、宏程序加工梯形螺紋
采用宏程序的目的就是在加工螺紋時不斷改變起到點的位置,沿牙側面下刀,采用左右交替的方式切削(圖3),從而避開三側刃口同時切削的情況,防止加工中出現(xiàn)悶車扎刀現(xiàn)象。程序如下:
O0001
G99 G40 G21;
T0101; (梯形螺紋車刀)
M03 S600;
G00 X57.0 Z10.0;
#1=55.0; (定義螺紋大徑)
N20 #2=[[#1-44]/2]*TAN[15];
G00 X57.0 ;
Z10.0;
X[#1]; (左右借刀法循環(huán)起點第一點)
G32 X[#1] Z-65.0 F10.0;
G00 X57.0 ;
Z[10.0+#2];
X[#1] ; (左右借刀法循環(huán)起點第二點)
G32 X[#1] Z-65.0 F10.0;
G00 X57.0 ;
Z[10.0-#2];
X[#1] ; (左右借刀法循環(huán)起點第三點)
G32 X[#1] Z-65.0 F10.0;
#1=#1-0.1;
IF [#1 GE 44.0 ] GOTO20;
GOO X100.0 Z100.0;
M30;
采用這種加工方式,刀具不會出現(xiàn)三側刃同時加工現(xiàn)象,切削力較低,在剛性較差的數(shù)控車上加工可避免悶車扎刀問題,尺寸精度易保證。同時在編程中使用了最基本的G32進行編程,采用宏指令優(yōu)化后使原本非常大的程序量極大的減少,這也是基本指令的優(yōu)點。
(作者單位:江蘇省常州技師學院)