盧海濤

（江蘇省連云港工貿高等職業(yè)技術學校，江蘇連云港222061）

數(shù)控車床修正螺紋牙型的解決方法

盧海濤

（江蘇省連云港工貿高等職業(yè)技術學校，江蘇連云港222061）

在數(shù)控車床上車削普通三角形螺紋時，因為出現(xiàn)意外情況，造成螺紋牙型不符合要求。為避免繼續(xù)車削亂牙，必須設法使新裝螺紋刀的刀尖與已有螺旋槽對中。提出在主軸不轉時使螺紋刀的刀尖與已有螺旋槽對中，通過在刀具補償值中輸入導程的整數(shù)倍，并在車螺紋程序中Z軸起始點的坐標也為導程的整數(shù)倍，實現(xiàn)可以修正車削螺紋牙型而不亂牙的目的。

數(shù)控車床；螺紋車削；修正螺紋方法

1 問題的提出

在數(shù)控車床實訓課中，學生機床上車削普通三角形螺紋時，時常出現(xiàn)突然斷電、崩刃和中途不得不退出程序運行等意外情況，或因刀尖磨損造成螺紋牙型不符合要求。普通車床出現(xiàn)這種情況，比較容易解決，重新裝刀后，合上開合螺母，低速啟動主軸，使螺紋車刀在走刀方向上停下，觀察螺紋車刀刀尖在原有螺旋槽中的對中情況，操縱小滑板手柄調整螺紋車刀刀尖在螺旋槽中的軸向位置，然后試車空走一刀，如果刀具對中，即可從斷點繼續(xù)車削螺紋。數(shù)控車床出現(xiàn)這種情況（如螺紋刀尖崩刃），由于多數(shù)控系統(tǒng)沒有“螺紋繼續(xù)切削”這一功能，問題不易解決。

2 問題分析

數(shù)控車床上車螺紋，傳動原理與普通車床大不相同，數(shù)控車床軸與刀具之間必須保持嚴格的運動關系，即主軸每轉一轉（工件轉一轉），刀具應均勻地移動一個（工件的）導程的距離。它們的運動關系是這樣保證的：主軸帶著工件一起轉動，主軸的運動狀態(tài)由一根同步皮帶傳送到主軸編碼器，主軸編碼器檢測到主軸的轉速以后，將信息反饋到機床主系統(tǒng)信息處理中心，主系統(tǒng)再根據(jù)程序編制的導程發(fā)出指令控制主軸每轉一轉X軸或Z軸移動一個導程的距離（主要是為了獲得各種螺距），以保證主軸與刀具之間嚴格的運動關系。在數(shù)控車床上車削螺紋，由于主機系統(tǒng)能同時控制主軸與X，Z軸的運動，而且數(shù)控車床是以μm為單位，所以能獲得精確的螺距。當中途發(fā)生螺紋刀重新裝刀對刀后，如果立即運行車螺紋的程序，此時由于螺紋車刀刀尖一般沒有對準已有的螺旋槽，盲目走刀必然會發(fā)生亂牙，導致工件報廢。要從斷點進入螺紋車削，需要解決的問題是如何保證新裝的螺紋刀具在對刀后，其刀尖能對準已有的螺旋槽。

修正不正確的螺紋牙型數(shù)控車床的使用方法與普通車床的使用方法當然不一樣，但是其中“觀察調整螺紋車刀刀尖在螺旋槽中的位置”這一原理可以借鑒。聯(lián)想到在數(shù)控車床上車削螺紋過程中，可以通過編程讓螺紋車刀刀尖的Z軸坐標為螺紋導程的整數(shù)倍，使螺紋車刀刀尖在螺旋槽中的位置。

3 問題解決

以大連機床廠數(shù)控車床FANUC-0i TC為例，通過編程和螺紋刀對刀的相互結合，說明使螺紋刀從斷點重新進入螺紋車削的加工步驟。加工的螺紋工件見圖1，其中螺紋部分加工程序如下。

圖1 螺紋零件

螺紋車削結束后，發(fā)現(xiàn)螺紋牙型不正確，螺紋刀刀尖有一點小崩刃。重新修正螺紋的步驟如下。

（1）安裝上新的螺紋車刀，然后進行常規(guī)對刀操作（已設為非基準刀）。X向按常規(guī)對刀方法對刀；因Z向已無法在原來Z向零點位置準確對刀，則可以使螺紋刀刀尖對中螺紋第一個螺旋槽，然后在刀具補償頁面中輸入一個螺紋導程，螺紋刀Z軸對刀見圖2，其中，P為螺紋導程。

（2）車螺紋的程序中循環(huán)起點的Z軸坐標改為螺紋導程的整數(shù)倍，其他程序段不變。使螺紋刀的刀尖始終處于螺紋的螺旋槽內，這樣車削出的螺紋就不會亂扣。如：N120 G00 X32Z3；Z軸坐標為螺紋導程的整數(shù)倍。

4 修正螺紋注意事項

（1）在數(shù)控車床上修正螺紋的加工操作過程本身有較強的技術性和技巧性，操作者要仔細操作還要有耐性來完成這項工作；和工件報廢，特別是重要軸零件報廢造成的損失相比，花費一點時間是值得的。

（2）安裝螺紋車刀時應使螺紋的中心線與主軸軸線垂直，可使用角度樣板來完成，螺紋車刀的安裝見圖3。

本文是以數(shù)控車床FANUC-0i TC系統(tǒng)為例來說明這種方法，不同的數(shù)控系統(tǒng)從原理上講可以采用這種方法，但修改的參數(shù)名稱及操作界面各不相同。

圖2 螺紋刀Z軸對刀

上述方法經(jīng)實踐證明，經(jīng)修正過的螺紋完全可以達到圖紙上精度的要求。綜上所述，本文提出了先在主軸不轉時使螺紋刀的刀尖與已有螺旋槽中心對中，通過在刀具補償值中輸入導程的整數(shù)倍，并在車螺紋程序中Z軸起始點的坐標也為導程的整數(shù)倍，以達到可以修正車削螺紋牙型而不亂牙的目的。利用這一方法，可有效避免因此造成的螺紋工件報廢。

圖3 螺紋車刀安裝

［1］蘇宏志.數(shù)控原理與系統(tǒng)［M］.西安：西安電子科技大學出版社，2006.

［2］楊琳.數(shù)控機床加工工藝與編程［M］.北京：中國勞動社會保障出版社，2009.

［3］王公安.車工工藝學［M］.北京：中國勞動社會保障出版社，2005.6.

〔編輯 凌瑞〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.11.29