薛 龍
(江蘇省常州技師學(xué)院,江蘇 常州 213000)
隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展和數(shù)控機(jī)床的日益普及,數(shù)控加工在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用,其中相當(dāng)比例的數(shù)控銑床應(yīng)用于模具行業(yè)。由于模具加工的特殊性,運(yùn)用CAD/CAM 軟件較多,其實(shí)用戶也可以運(yùn)用一些宏程序來(lái)進(jìn)行零件的加工,從而簡(jiǎn)化編程提高加工效率。
盡管使用各種CAD/CAM 軟件來(lái)編制數(shù)控加工程序已經(jīng)成為潮流,但是手工編程還是基礎(chǔ),各種“疑難雜癥”的解決往往還要利用手工編程;且手工編程還可以使用變量編程,即宏程序的的運(yùn)用。其最大特點(diǎn)就是將有規(guī)律的形狀或尺寸用最短的程序段表示出來(lái),具有極好的易讀性和易修改性,編寫出的程序非常簡(jiǎn)潔,邏輯嚴(yán)密,通用性極強(qiáng),而且機(jī)床在執(zhí)行此類程序時(shí),較執(zhí)行CAD/CAM 軟件生成的程序更加快捷,反應(yīng)更迅速。
傳統(tǒng)的螺紋加工方法主要采用螺紋車刀車削螺紋或采用絲錐、板牙手工螺紋。隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展,尤其是三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工系統(tǒng)的出現(xiàn),使螺紋的加工有了更好的方法——銑螺紋。
利用螺紋銑刀銑削螺紋,由于螺紋銑刀本身并不帶有導(dǎo)程,不要求主軸轉(zhuǎn)速和Z 向進(jìn)給速度同步,完全只是依靠數(shù)控系統(tǒng)的G02/G03螺旋插補(bǔ)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)三軸聯(lián)動(dòng),從運(yùn)動(dòng)分析分析可知,銑削螺紋時(shí)只要每圈進(jìn)給距離固定不變(螺距),而且每次都從一個(gè)固定的高度開(kāi)始下刀,那么加工出來(lái)的螺紋都會(huì)在相同的位置,不會(huì)發(fā)生亂牙現(xiàn)象。
如圖1 所示:加工右旋內(nèi)螺紋,螺紋的公稱尺寸M32,螺距P=1.5,螺紋深度為20,單刃螺紋銑刀回轉(zhuǎn)半徑r=13.5。
圖1
假設(shè)螺紋底孔已經(jīng)加工好,其螺紋底徑為32-1.3P=30.05,螺紋單邊加工余量為0.65P=0.65×1.5=0.975,根據(jù)刀具和機(jī)床剛性可分多次進(jìn)行加工,在這分三次進(jìn)行,余量依次分配0.675、0.2、0.1,即(15.7、15.9、16)。
為了確保螺紋的深度20,通過(guò)計(jì)算可知:14×1.5-20=1,應(yīng)考慮到每次都在初始面以上的高度開(kāi)始加工螺紋,所以螺紋的起始點(diǎn)可以為1+NP(P 為螺距,N 取整數(shù),一般為1~2)螺紋的起始高度不同,那么加工螺紋的螺旋插補(bǔ)次數(shù)也不一樣,在這選14 次,那么起始值就為1。這樣就能保證經(jīng)過(guò)14 個(gè)循環(huán)后,螺紋深度正好是20。
數(shù)控銑床上采用宏程序進(jìn)行螺紋銑削加工與傳統(tǒng)螺紋加工方式相比,在加工精度,加工效率及程序編寫上有極大的優(yōu)勢(shì),且加工時(shí)不受螺紋結(jié)構(gòu)和螺紋旋向的限制,一把螺紋銑刀可加工多種不同旋向的內(nèi)外螺紋,所以學(xué)會(huì)運(yùn)用宏程序編程還是很有必要的,能使編程人員從繁瑣的、大量重復(fù)性的編程工作中解脫出來(lái),有種一勞永逸的效果。