車削加工中,螺紋的切削占有很大比重,。在石油鉆采業(yè),,其所用的油管、鉆桿,、鉆鋌及相應(yīng)的接頭等的切削加工主要是螺紋的切削,,特別是英制錐螺紋的切削加工。因此,,各種數(shù)控車床都具有公制或英制螺紋切削功能,,以滿足加工要求。
在這些行業(yè)中,,除了在新管子,、新接頭等的毛坯上直接加工螺紋外,很大一部分工作是對(duì)已使用過(guò)的油管,、鉆桿,、鉆鋌等的螺紋部分進(jìn)行修復(fù)。由于這些工件的端部是錐螺紋,,在其端部截除一部分后重新加工圓錐面,,然后再加工螺紋則是大多數(shù)生產(chǎn)廠家所采用的方法。截除部分越少,,越有利于這些工件的重復(fù)使用,。然而,,所面臨的題目是如何在保存有原螺紋的圓錐面上,按原有螺紋的軌跡加工出新的螺紋,。這個(gè)題目在普通車床上比較輕易解決,,但在使用數(shù)控車床時(shí),大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)都無(wú)法解決這個(gè)題目,。我們利用NUM1040T數(shù)控系統(tǒng)的“螺紋繼續(xù)切削”的功能圓滿的解決了這個(gè)題目,。
一、數(shù)控車床的螺紋切削功能
普通車床加工螺紋是通過(guò)主軸與刀架間的內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈來(lái)保證的,,即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),,刀架移動(dòng)一個(gè)螺紋的導(dǎo)程。在整個(gè)螺紋的加工過(guò)程中,,這條傳動(dòng)鏈不能斷開,,斷開則亂扣。
同樣,,在數(shù)控機(jī)床上加工螺紋也必須保證這個(gè)關(guān)系,。由于數(shù)控機(jī)床的主軸與進(jìn)給軸之間沒有普通車床之間這種剛性內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈,因此只能通過(guò)對(duì)主軸和進(jìn)給軸的控制來(lái)保證螺紋的加工,。各種數(shù)控系統(tǒng)采用的方法幾乎都是相同的,,安裝軸編碼器,進(jìn)給軸的速度和位移量跟蹤主軸的速度和轉(zhuǎn)角,,從而實(shí)現(xiàn)螺紋加工,,而主軸編碼器的標(biāo)記信號(hào)則是進(jìn)給軸移動(dòng)的基準(zhǔn)信ha號(hào)。 螺紋加工指令因使用的數(shù)控系統(tǒng)的不同而有些差異,,下面以NUM1040T數(shù)控系統(tǒng)為例,,
說(shuō)明螺紋的加工(指令為G33)。
加工圓柱螺紋時(shí),,通常編程如下:
N..G00 Xa Za
N..G33 Xc Zc K.. P.. S..
程序中: Xc , Zc—— 螺紋的終點(diǎn)位置;
K..—— 螺紋的導(dǎo)程(或螺距);
P..—— 螺紋的總深度;
S..—— 螺紋的切削次數(shù),。
加工過(guò)程如下圖所示。首先,,刀具快進(jìn)到(Xa,,Za),再快移到(Xbi,Zb)[Xbi=Xc+ΔX·i (i =1,2,…,s)].當(dāng)系統(tǒng)丈量到主軸編碼器的標(biāo)記信號(hào)時(shí),,刀具便按主軸一轉(zhuǎn)移動(dòng)一個(gè)k值而進(jìn)進(jìn)隨動(dòng)狀態(tài),,加工至Zc處又返回起始點(diǎn)。如此循環(huán),,便加工出所要求的螺紋,。值得夸大的是,數(shù)控機(jī)床加工螺紋時(shí),主軸編碼器的標(biāo)記信號(hào)是進(jìn)給軸進(jìn)進(jìn)隨動(dòng)狀態(tài)的發(fā)令信號(hào),。
7 R, |9 P" G& e* G9 O' E8 Q6 W
* }& Q; q! }9 ] 二,、數(shù)控車床上的螺紋繼續(xù)切削功能
上面提到的螺紋切削功能只適用于工件一次裝夾的情況。當(dāng)所加工的工件需卸下進(jìn)行丈量或熱處理等其他工序處理后,,再次裝夾,,繼續(xù)進(jìn)行螺紋切削,或?qū)ぜM(jìn)行修扣等處理時(shí)繼續(xù)采用螺紋切削功能將造成亂扣現(xiàn)象,。實(shí)在質(zhì)是工件重新裝夾后,,已破壞了原來(lái)刀具運(yùn)動(dòng)起始點(diǎn)與主軸標(biāo)記信號(hào)之間的關(guān)系。
為了解決這個(gè)題目,,NUM數(shù)控系統(tǒng)設(shè)置了“螺紋繼續(xù)切削”功能,。其思路是:采用手工對(duì)刀的方式,在任意位置得到原有螺紋某點(diǎn)處的位置及主軸對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角,,以此作為螺紋切削功能—G33指令中的兩個(gè)參數(shù);系統(tǒng)根據(jù)這兩個(gè)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算出起刀點(diǎn)對(duì)應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)角;加工時(shí),,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)至該轉(zhuǎn)角時(shí),發(fā)出指令信號(hào),,使伺服軸進(jìn)進(jìn)隨動(dòng)狀態(tài),。顯然,“螺紋切削”功能與“螺紋繼續(xù)切削”功能的主要區(qū)別就是兩個(gè)功能的起刀點(diǎn)對(duì)應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)角不同,。
實(shí)際應(yīng)用時(shí),,必須考慮在自動(dòng)循環(huán)過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)人工對(duì)刀及對(duì)刀數(shù)據(jù)的自動(dòng)載進(jìn)。對(duì)此,,可編制一個(gè)子程序,程序編制步驟如下:
�,、� 定義變量;
�,、� 停止主軸,檢測(cè)主軸編碼器工作狀態(tài);
�,、� 對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)編程停止;
�,、� 手動(dòng)對(duì)刀;
⑤ 自動(dòng)記錄對(duì)刀點(diǎn)的位置和對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角;
�,、� 重新啟動(dòng)主軸和進(jìn)給運(yùn)動(dòng),。
在應(yīng)用“螺紋繼續(xù)切削”功能之前,調(diào)用該子程序即可,。
編程例子如下:
%10038 (螺紋繼續(xù)切削功能的人工對(duì)刀和數(shù)據(jù)存儲(chǔ))
VAR = [.BM69]*3 + [.BM68] + [.BM68] + [.BM67]
[Bpom] = 91124 + [Bpos]=90100 +
[Zappris] [Xappris] [Bappris]
ENDV
M05
WHILE E[Bpom] = 1 DO G04 F.1 (檢測(cè)主軸標(biāo)記信號(hào))
ENDW
M12 (進(jìn)給軸編程停止,,進(jìn)進(jìn)人工對(duì)刀,在按下循環(huán)開始鍵后讀取對(duì)刀時(shí)主軸轉(zhuǎn)角和進(jìn)給軸的位置)
[Bappris] = E[Bpos]/1000 [Xappris] = UE70000 [Zappris] = UE72000
M12 (按下循環(huán)開始鍵后存儲(chǔ)數(shù)據(jù),,并進(jìn)進(jìn)自動(dòng)循環(huán)狀態(tài))
SAVE [Bappris]/ [Xappris] /[Zappris]
%10 (主程序)
…
G77 H10038 (調(diào)用子程序%10038)
M03 S..
…
G00 Xa Za
G33 Z..X..K..P..S..EZ(Zappris) EC(Bappris)
程序中各指令,,變量及參數(shù)的含義請(qǐng)參考NUM數(shù)控系統(tǒng)的有關(guān)資料
三、結(jié)語(yǔ)
“螺紋繼續(xù)切削”功能擴(kuò)展了數(shù)控車床的應(yīng)用范圍,使得螺紋的修復(fù)等加工要求在數(shù)控車床上成為可能,,為以修復(fù)為主的機(jī)械制造業(yè)提供了先進(jìn)的制造設(shè)備,。我們?cè)跒槟呈凸ぞ呋馗脑斓臄?shù)控車床上應(yīng)用了此功能,解決了進(jìn)口油管上普通車床無(wú)法加工的特殊扣型的修復(fù)題目,,得到用戶的肯定,。
' T u3 P& S/ p. n
作者: mecheng 時(shí)間: 2014-3-16 22:48
好東西,不過(guò)沒看懂,,這兩天有個(gè)粗銑的蝸桿要精車,,還沒思路呢,大俠不知道有什么建議
作者: 把刀用好 時(shí)間: 2014-3-16 22:50
夾持部位是毛坯面的工件,,螺紋中徑已經(jīng)到位,,就最后一兩牙不通,或者說(shuō)螺紋有效長(zhǎng)度不夠,,用這個(gè)都不好返修的,。因?yàn)槊髅娴闹貜?fù)夾持導(dǎo)致跳動(dòng)至少0.1級(jí)別,但是螺紋中徑到位了無(wú)法再往下修了,,所以此時(shí)就算對(duì)刀對(duì)好了,,螺紋也無(wú)法修了。一車的話前面的螺紋立馬報(bào)廢,。這個(gè)功能就一雞肋,。
作者: ttlegyq 時(shí)間: 2014-3-17 06:48
這個(gè)是用來(lái)粗加工精加工分開的,好東西,,不過(guò)對(duì)主軸來(lái)說(shuō)需要主軸伺服或主軸定位變頻,。
( N( Z: e) n O. A# `7 u不過(guò)你要修螺紋那對(duì)刀可是大難題。# F$ [% |$ `+ i$ l) b
作者: 我愛冰紅茶 時(shí)間: 2014-3-17 16:22
高手啊
作者: 老飄 時(shí)間: 2014-3-17 22:27
貌似這個(gè)有搞頭…………
作者: 夜總是要來(lái)的 時(shí)間: 2014-3-18 10:57
實(shí)際用處不大,。,。。
作者: 焦先生v5 時(shí)間: 2014-11-17 17:37
思路比較清晰,,主要是將程序加入了手動(dòng)對(duì)刀的過(guò)程,,不知效果如何啊,?
作者: 張睿良 時(shí)間: 2014-11-18 14:29
把刀用好 發(fā)表于 2014-3-16 22:50 
9 I: @: p& I; I4 z+ ? D" ?夾持部位是毛坯面的工件,,螺紋中徑已經(jīng)到位,就最后一兩牙不通,,或者說(shuō)螺紋有效長(zhǎng)度不夠,,用這個(gè)都不好返修 ...
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錐螺紋可以
作者: however1241 時(shí)間: 2016-3-25 08:04
看了半天,不過(guò)沒看懂
作者: 丁香勇士 時(shí)間: 2016-3-25 19:39
好像沒有什么實(shí)用性
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