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西門子828D 在數(shù)控管螺紋車床中修復螺紋的應用

■山東普利森集團（德州253003） 張德武 宮俊艷 張 輝 趙海院

摘要：本文主要介紹了西門子828D系統(tǒng)在數(shù)控管螺紋車床中的應用，系統(tǒng)本身提供螺紋加工循環(huán)程序CYCLE97，可以修復螺紋和控制螺紋的入刀角度和入刀位置。

北京某公司訂購一臺數(shù)控管螺紋車床，并且著重提出機床能夠進行錐管螺紋的修復加工。目前數(shù)控機床修復螺紋的方法多種多樣，經(jīng)過筆者查閱相關資料和反復試驗，找到一種簡單可行的方法，確定了機床的配置方案。經(jīng)過試驗切削，達到預期效果。

1.問題介紹

機床型號名稱：QK1334數(shù)控管螺紋車床，數(shù)控系統(tǒng)選用：西門子828D 系統(tǒng)，主軸編碼器：西門子6FX6002-2EB02。工件圖樣如圖1所示。

現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)基本都具備加工螺紋功能，螺紋加工應用已很普遍，只要在主軸上加一個1∶1傳動的編碼器就能完成螺紋的加工。螺紋加工的工作原理是刀具在Z軸方向上檢測主軸的一轉(zhuǎn)0脈沖信號后才開始進刀，每次入刀都會在同一位置，螺紋切削過程中主軸與工件之間沒有相對旋轉(zhuǎn)，這樣螺紋才不至于亂扣。但是因為螺紋的修復需要進行二次裝夾，工件的入刀位置與主軸編碼器的0脈沖位置不會重合，會形成一定的角度，螺紋的修復加工就比較困難，對刀的難度也很大，操作不好，很容易破壞原來的螺紋形狀。因此螺紋的修復關鍵是如何能夠測量和確定螺紋的入刀位置。

西門子828D 系統(tǒng)具有主軸位置控制與速度控制轉(zhuǎn)換功能，通過主軸定位指令M19讀出主軸的當前角度（位置控制時屏幕能顯示主軸的角度）。而且系統(tǒng)本身提供了螺紋加工循環(huán)程序CYCLE97。程序中的參數(shù)NSP、SPL和DM1可以控制螺紋的入刀角度和入刀位置。

圖1

2. 操作步驟

現(xiàn)就加工前的操作步驟和CYCLE97的NSP、SPL和DM1參數(shù)值的確立進行闡述（工件已夾持）。

（1）建立工件坐標系。

（2）NSP參數(shù)值的確定：首先進行主軸旋轉(zhuǎn)，在JOG方式或者MDA方式下起動主軸，旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)以上后停止，以確定主軸在X軸平面內(nèi)的零點位置。在MDA方式下執(zhí)行M19，主軸不旋轉(zhuǎn)。此時顯示器上顯示當前主軸的位置角度。紀錄此角度，以便將角度值輸入到循環(huán)程序CYCLE97的NSP參數(shù)中。此時主軸處于位置控制模式，在MDA方式下，編輯指令SPCOF并運行該指令，主軸切換到速度控制模式。注意：在未完成對刀之前主軸不能轉(zhuǎn)動。

（3）對刀：對刀是該工件能否成功加工完成的關鍵，對刀方法如圖2所示，記錄對刀坐標值P1（X1，Z1）盡量將刀尖對入螺紋底部。

（4）入刀點計算（S P L DM1的確立）：如圖3所示入刀點要在工件端面以外，入刀點到對刀點的Z向距離必須為螺距的整數(shù)倍nL，L為螺距，n為倍數(shù)。

設定入刀點坐標為P2（X2，Z2）

nL/100=(X1-X2)/ [(150-130)/2]

即X2=X1-nL/10

Z2=Z1+nL

將（X2，Z2）輸入到循環(huán)程序CYCLE97的DM1和SPL參數(shù)中。循環(huán)程序CYCLE97的其他參數(shù)根據(jù)修復螺紋的實際數(shù)值輸入。

（5）如果錐螺紋損壞嚴重，可將Z軸向負向偏置一或兩個螺距進行加工。

圖2

圖3

收稿日期：（20140915）