在数控车床上加工大螺距梯形螺纹的方法

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摘要:在数控车床上加工不同规格的大螺距梯形螺纹,需要用向左右“赶刀”的方法来车削。通过对零件图纸的工艺分析与总结,制作成变量编程的标准模板。在实际生产中,直接套用模板,就可以正确、快速地完成新程序的编制,节省编程时间,提高生产效率。

关键词:变量编程模板左右切削法子程序

中图分类号: TH11 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010) 08-034-02

1引言

在农机设备上,梯形螺纹是应用很广泛的传动螺纹。它们的螺距大,牙型大,切削余量大,切削抗力大,而且精度较高,加工工件较长,所以在数控车床上加工难度大,往往需要用向左右“赶刀”的方法来车削。如果每次“赶刀”都编写程序,编程会变得很麻烦。本文采用变量编程,通过调用子程序的方法,实现大螺距梯形螺纹的车削加工。

2工艺基础

在湖北三丰机械有限公司生产的农机设备上,有不同规格的大螺距梯形螺纹加工(如图1、图2)。

图 1图 2

2.1螺纹切削方式的选择

通常对于精度要求较高的梯形螺纹,采用高速钢螺纹刀进行低速车削。车螺纹时,同时将车刀向左或右作微量移动(俗称借刀或赶刀),经几次行程后把螺纹牙型车好。

采用左右切削法车螺纹时(见图3),车刀只有一个面进行切削,这样刀尖受力小,不易引起“扎刀”。

图 3

2.2 各节点数值的计算

(1) 齿顶间隙系数

螺距P1.5~5 6~1214~4牙顶间隙αc 0.250.5 1

(2)牙高h3=0.5×P+αc=0.5×7+0.5=4mm

(3)小径d3=d-2×h3=40-7=33mm

(4)牙底宽w=0.366×P-0.536×αc=2.562-0.268=2.294mm

(5)左右赶刀量 z=w(牙顶宽)-b(刀头宽)/2=2.294-1.8=0.494mm

3变量编程的加工应用

(编程原点定在工件中心轴线右端面上)

(图1)梯形螺纹的加工程序O1111(文件名)

程序正文 注释说明

%1 (程序起始符)

#0=7 (螺 距)

#1=0.5 (牙顶间隙)

#2=1.8 (刀头宽)

#3=40(公称直径)

#4=600(螺纹有效长度)

#5=0.5×#0+#1 (牙高)

#6=#3-2×#5 (小径)

#7=0.366×#0-0.536×#1 (牙底宽)

#8=#6-#2/2(左右赶刀)

#9=#0+#7(右赶刀)

#10=#0-#7 (左赶刀)

#11=#3+1(快速定位到螺纹外径起始点)

#12=#3-0.2(工件大径)

#13=#12-3 (调用2号程序车削螺纹的第一层深度)

#14=#13-3(调用3号程序车削螺纹的第二层深度)

#15=#4+#0 (螺纹实际切削长度)

T0202(30°高速钢梯形螺纹车刀)

M03S100 (主轴转速100r/min)

M08 (切削液开)

G00 [#11] Z[#0](螺纹加工起始点)

M98 P2(调用2号子程序)

G00 X[#11] Z[#9] (向右赶刀)

M98 P2(调用2号子程序)

G00 X[#11] Z[#10] (向左赶刀)

M98 P2(调用2号子程序)

G00 X[#11] Z[#0] (回到螺纹加工起始点)

M98 P3(调用三号子程序)

G00 X[#11] Z[#9] (向右赶刀)

M98 P3(调用3号子程序)

G00 X[#11] Z[#10] (向左赶刀)

M98P3 (调用3号子程序)

G00 X[#11] Z[#0] (回到螺纹加工起始点)

M98P4 (调用4号子程序)

G00 X[#11] [#9] (向右赶刀)

M98 P4(调用4号子程序)

G00 X[#11] Z[#10] (向左赶刀)

M98 P4(调用4号子程序)

G00 X200 Z[#0](快速退刀)

M05 (主轴停转)

M09 (切削液关)

M30 (程序结束并复位)

%2 (2号子程序)

#20=#12(用变量编程方式,循环车削螺纹第一层深度)

WHILE #20 GE#13

G82 X[#20] Z[-#15] F[#0]

#20=#20-0.5

ENDW

G00 X[#11] Z[#0]

M99

%3(3号子程序)

#21=#13(用变量编程方式,循环车削螺纹第二层深度)

WHELE#21 GE#14

G82 X[#21] Z[-#15] F[#0]

#21=#21-0.3

ENDW

G00 X[#11] Z[#0]

M99

%4 (4号子程序)

#22=#14(用变量编程方式,循环车削到螺纹的底径)

WHILE#22 GE#6

G82 X[#22] Z[-#15] F[#0]

#22=#22-0.1

ENDW

G00 X200 Z[#0]

M99

编制(图2)梯形螺纹的加工程序,只需要将文件O1111另存为新文件(如O2222),然后进行编辑。把下列五个变量值,用括号内数值替代,其他方面不作任何更改,即完成新程序O2222的编制。

#0=7 (6) (螺距)

#1=0.5(0.5)(牙顶间隙)

#2=1.8(1.6)(刀头宽)

#3=40 (30) (公称直径)

#4=600 (1000) (螺纹有效长度)

4 结束语

通过对零件图纸的工艺分析与总结,找出程序中的共同点,制作成大螺距梯形螺纹变量编程的标准模板。在实际生产中,直接套用模板,就可以正确、快速地完成新程序的编制,节省编程时间,提高生产效率。

参考文献:

[1]胡涛 朱国文.数控车床编程与操作基础[M]. 武汉:华中科技大学出版社,2001.

[2]刘万菊.数控加工工艺及编程[M]. 北京:机械工业出版社,2007.

[3]曹作人.车工技师手册[M].北京:宇航出版社,2007.