任士明

摘 要：在工程機械中許多軸套類零件都設有螺旋槽，螺旋槽的應用非常普遍，其加工方法的探索也就變得必要。本文就數控車床上過油孔螺旋槽加工及無進刀槽螺旋槽的加工進行了探討，闡述了數控加工柔性高，適應性強的特點，及采用數控加工時可靠的加工程序一定要與合理的工藝相結合。

關鍵詞：數控車床；螺旋槽；加工

中圖分類號： TG519.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）17-163-2

1 數控車床上過油孔螺旋油槽加工

在工程機械上，許多軸套類零件的內孔中增設有油槽。對于此類產品的加工，傳統(tǒng)的加工方法是單件生產一般采用先進行鉗工劃線，隨后用油槽鏨子把螺旋槽剔出來，當批量生產時多采用專用機床來進行加工。在普通車床進行此類螺旋槽加工時，軸套的螺旋槽部分易被車通，導致工件產生變形，從而影響零件的使用性能，隨著加工設備數控化程度越來越高，數控加工逐漸取代傳統(tǒng)加工。采用數控車削方法來加工螺旋槽，對零件的加工柔性高，適應性強，能確保零件的加工質量及經濟效益。下面以過油孔螺旋油槽的加工為例，簡述此類零件在進行數控編程和數控加工方面的思考與體會。

圖1為軸套，內孔加工完成，軸套內有3個4mm寬環(huán)槽已加工完成，?4mm油孔已加工完成，現需要加工內表面上的螺旋油槽，且螺旋油槽起始于一端環(huán)槽，終止于另一端環(huán)槽，且過中間環(huán)槽上的?4mm油孔。

以最后一刀精加工編程闡述螺旋油槽的加工方法為例：

首先，準備一把R1.5的半圓頭內螺紋車刀，裝刀后進行對刀操作（X向刀具補償值放在“形狀補償”頁面內。

其次，工件坐標系零點設在工件右端面中心，刀位點選在刀頭圓心位置。螺旋油槽起于右端環(huán)槽，止于左端環(huán)槽，其程序如下：

至此螺旋線已經加工完成。

第三，此時螺旋線有可能沒過指定油孔，為保證螺旋線正好過油孔，可在上面G32后加入Q值。Q值指超始角，指主軸一轉信號與螺紋切削起始點的偏移角度。取值在0～360000（單位0.001度）范圍內。Q值為非模態(tài)指令，每次使用時都要在程序段中指定，否則默認為0度。

Q值使用的注意事項：①當狀態(tài)參數NO197bit0為1時，Q值無效，此時螺紋的起始角度可以直接用C地址指定；②如果不指定Q值，即默認為起始角為0度；③由Q定義分度值而形成的多頭螺旋總頭數小于65536頭；④由于Q的單位為0.001度，因此若與主軸一轉信號偏移135度，需要在程序中輸入Q135000，如果在程序中輸入Q135或Q135.，均認為是0.135度。

第四，Q值確定，選擇主軸較低轉速運轉，在空走刀狀態(tài)下找到讓螺旋槽通過油孔，將該刀X向退出5mm，試運行，觀察刀頭是否通過油孔。如不通過，通過逐步增大Q值來調整，直到刀頭經過油孔為止。

Q值確定后，可對螺旋槽進行正式切削加工，通過不斷減少刀具的X向刀補值來車螺旋油槽，直到磨耗頁面內相應號內的值為-3.0為止。最終保證螺旋油槽起始于一端環(huán)槽，終止于另一端環(huán)槽，且過中間環(huán)槽上的?4mm油孔。

2 數控車床上無進刀槽螺旋槽加工

在臥式車床上進行螺旋加工時，是通過調整交換齒輪來實現所需要螺距的加工。如需在一個零件上進行不同螺距的螺旋加工，則只能通過分別調整不同的交換齒輪進行不同螺距段的加工，這就需要操作工人有較高的操作水平，并且，手工進行螺旋加工的勞動強度大，精度不高，最終還需要由鉗工進行修整。而用數控機床進行加工時，不需要調整交換齒輪，數控機床是由編碼器來控制螺旋加工的入刀點。在臥式車床上進行螺旋加工需要有進刀槽和退刀槽，而在數控機床上加工螺旋則可以沒有退刀槽，只需進刀槽即可，因為在數控機床上進行螺旋加工時由數控編碼器來控制每次加工的入刀點。主軸一直旋轉，在走刀方向上不做任何運動，直到找到入刀點的位置時，在走刀方向上才開始運動，因此在數控機床上進行螺旋加工時需要有進刀槽。而我們要加工的螺旋槽只有一小段橫槽，沒有真正意義上的進刀槽，也沒有退刀槽如圖2所示，下面介紹我們是怎么加工的。

下圖工件外圓及兩端面已車削完成，并在兩端銑出了兩條寬10mm的橫槽，現需要加工螺距為20mm的圓弧螺旋槽，且加工過程中不能損傷工件表面，因此入刀點與出刀點應在橫槽部位。

此螺旋槽與前面的內螺旋槽不同，此槽為外槽，無退槽，只在兩端開有圓心角為65.72o的橫槽，而非環(huán)槽，如再按上述方法入刀，將出現撞刀。此槽加工難點為如何從橫槽入刀，進行螺旋槽加工。此時利用數控車床柔性加工的特點進行連續(xù)螺旋加工。

因此可采用1/8端面螺紋切入的方法入刀。

在數控機床上進行螺旋加工時由數控編碼器來控制每次加工的入刀點。主軸一直旋轉，在走刀方向上不做任何運動，直到找到入刀點的位置時，在走刀方向上才開始運動，因此，在入刀位置應該有一個退刀槽。上圖只提供了兩橫槽，這就需要入刀點控制在橫槽部位，從圖可知：橫槽的圓心角為65.72o，小于90o，而大于45o，所以采用1/8端面螺紋切入的方法入刀，再進行軸向螺紋的切削，要完成上圖所示螺旋槽的加工，首先要通過1/8端面螺紋切削入刀，再進行螺距為20mm的軸向螺旋加工。首先，將工件裝卡好，建立工件坐標系，編制一段端面螺紋（例如：G33 U-10.000 I80.000）的加工程序，X向盡量接近工件表面，執(zhí)行程序，觀察螺紋切入點位置，可標識在卡盤相應位置，重新裝卡、找正工件將橫槽入口對準卡盤標記。

數控車削以其柔性高，適應性強等特點，可通過改變程序實現對不同形狀，不同尺寸零件的加工，且精度高，質量可靠，能滿足零件批量生產的要求。 數控加工與傳統(tǒng)的機械加工相比質量更穩(wěn)定，效益更高。通過加工實踐證明，在數控機床上加工出合格的零件，不但需要有合理的加工方案和可靠的數控程序，還需注意以下事項：

①選擇成型刀具進行切削加工。②套類零件進行裝夾時，夾緊方向合理，夾緊力要適當，防止工件變形。③對刀過程中，X軸方向以刀尖為刀位點進行對刀，Z軸方向以刀頭圓心為刀位點進行對刀。④特別要注意螺旋加工時的切入切出方式，不管進刀還是退刀都應以螺旋線方式切入切出。⑤螺旋槽的加工為大導程螺紋加工，需要合理選擇每層切深和轉速。

參 考 文 獻

[1] 衛(wèi)建平.用數控車加工無進刀槽的雙線變螺距螺紋[J].

機械工人.冷加工，2007（1）.

[2] 徐創(chuàng)文，穆璽清.數控車床螺紋加工方法[J].閥門，2002.

[3] 林秀朋.淺談內孔8字型油槽的加工[J].科技企業(yè)家，

2014（3）.