螺紋是機(jī)械工程中常見(jiàn)的幾何特征之一, 應(yīng)用廣泛。螺紋的加工工藝較多, 如基于塑性變形的滾絲與搓絲, 基于切削加工的車(chē)削、銑削、攻螺紋與套螺紋,、螺紋磨削、螺紋研磨等,。其中, 螺紋車(chē)削是單件或小批量生產(chǎn)常用的加工方法一,。作為數(shù)控車(chē)床, 螺紋車(chē)削加工是其基本功能之一。
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1螺紋車(chē)削加工特點(diǎn)
4 R. A& X/ z$ Q& o+ O. x. q 螺紋數(shù)控加工不同于輪廓加工,,其特點(diǎn)表現(xiàn)為:螺紋加工屬于成形加工,,同時(shí)參加的切削刃較長(zhǎng),易出現(xiàn)啃刀與扎刀現(xiàn)象,,一般均需多刀切削完成,;為保證導(dǎo)程(或螺距) 準(zhǔn)確,必須要有合適的切入與切出長(zhǎng)度,; 螺紋加工的牙型及牙型角基本由刀具形狀保證,,因此,刀具的形狀與正確安裝直接影響螺紋牙型的質(zhì)量,;螺紋加工時(shí)的進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速必須保持嚴(yán)格的傳動(dòng)比, 即F = Ph(mm/ r),,因此,,加工時(shí)禁止使用恒線速度控制;螺紋切削加工的切削速度一般不高,,以不出現(xiàn)積屑瘤或刀具塑性損壞為原則,。/ \4 M3 h* W* q8 O p
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2螺紋車(chē)削加工方式
: p1 g# F" o4 q0 d 螺紋存在右旋與左旋之分, 其加工方式與主軸轉(zhuǎn)向、刀具位置與進(jìn)給方向有關(guān),。以外螺紋為例, 其加工方式如圖1所示,。內(nèi)螺紋的加工方式由讀者自行分析。$ Q- U! v9 C& i/ l
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8 t7 a h% P. i+ }圖1 外螺紋加工方式
& K. }, [' m3 s6 F& oa),、d) 右旋螺紋 b),、c) 左旋螺紋
, `1 y0 l0 L+ l, i S 圖1a 所示為常見(jiàn)的右旋螺紋加工方式, 主軸正轉(zhuǎn)、前置正裝或后置反裝刀具,、從右至左進(jìn)給,。若進(jìn)給方向反向, 則為左旋螺紋加工, 如圖1b 所示,。
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圖1c 所示為左旋螺紋加工, 主軸反轉(zhuǎn)、前置反裝或后置正裝刀具,、從右至左進(jìn)給,。3 }. H. v r3 M* C1 |! S% b
$ d! ?+ c7 x x' H4 d 若進(jìn)給方向反向, 則為右旋螺紋加工, 如圖1d 所示。( a3 S+ @$ X/ y5 O: w, L# {$ u
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3 螺紋車(chē)削進(jìn)刀方式 8 H5 p. C7 J5 R) u; z
(1) 進(jìn)刀方式 螺紋加工必須多刀切削, 其進(jìn)刀方式有以下幾種, 如圖2所示,。
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圖2 進(jìn)刀方式 a) 徑向進(jìn)刀 b) 側(cè)向進(jìn)刀 c) 改進(jìn)式側(cè)向進(jìn)刀 d) 左右側(cè)交替進(jìn)刀 ! h7 P- e; O' J$ L2 b4 |$ J1 f; w8 r
1) 徑向進(jìn)刀(圖2a) 是基礎(chǔ)的進(jìn)給方式, 編程簡(jiǎn)單, 左,、右切削刃后刀面磨損均勻, 牙型與刀頭的吻合度高; 但切屑控制困難, 可能產(chǎn)生振動(dòng), 刀尖處負(fù)荷大且溫度高。適合于小螺距(導(dǎo)程) 螺紋的加工以及螺紋的精加工,。3 B) H4 l9 d) g5 V
4 G1 Y4 R( ?2 v, x 2) 側(cè)向進(jìn)刀(圖2b) 屬較為基礎(chǔ)的進(jìn)刀方式, 有專(zhuān)用的復(fù)合固定循環(huán)指令編程,可降低切削力, 切屑排出控制方便; 但由于純單側(cè)刃切削, 左,、右切削刃磨損不均勻, 右側(cè)后刀面磨損大。適合于稍大螺距(導(dǎo)程) 螺紋的粗加工,。1 q; M6 b* H+ {' _3 W" d k; M
: M; y( k. u' r$ k# m( Z4 B 3) 改進(jìn)式側(cè)向進(jìn)刀(圖2c) 由于進(jìn)刀方向的略微變化, 使得右側(cè)切削刃也參與一定程度的切削, 一定程度上抑制了右側(cè)后刀面的磨損, 減小了切削熱, 改善了側(cè)向進(jìn)刀的不足,。
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4) 左右側(cè)交替進(jìn)刀(圖2d) 的特點(diǎn)是左、右切削刃磨損均勻, 能延長(zhǎng)刀具壽命,切削排出控制方便; 不足之處是編程稍顯復(fù)雜,。適用于大牙型,、大螺距螺紋的加工, 甚至可用于梯形螺紋的加工, 在編程能力許可的情況下推薦使用。/ O2 ~8 O) q1 n7 G5 z
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另外, 在加工梯形螺紋時(shí)還經(jīng)常采用一種分層切削式進(jìn)刀方式,。
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(2) 進(jìn)刀深度(又稱(chēng)切削深度) 螺紋加工多次切削的進(jìn)刀深度選取方式有兩種———恒切削面積與恒切削深度進(jìn)刀, 如圖3 所示,。
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9 b2 e) O3 u1 }; M% S圖3 進(jìn)刀深度控制 a) 恒切削面積 b) 恒切削深度
, y+ z2 C1 `! l3 C! `. K 1) 恒切削面積進(jìn)刀, 每次進(jìn)刀的切削面積相等, 即Ai=常數(shù)。該方法是數(shù)控車(chē)螺紋時(shí)最常用的方法, 且通常加工效率最高; 每次走刀的切削力均勻, 有利于提高刀具壽命,。
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2) 恒切削深度進(jìn)刀, 其每一刀的切削深度相等, 即api = 常數(shù),。該方式切屑厚度不變, 可優(yōu)化切屑形狀。不足之處是走刀次數(shù)較多, 僅作為一種補(bǔ)充方案,。! ^) }4 m; ^2 K+ d& S# _* P
( Q5 K8 w% W, I# n4螺紋加工常見(jiàn)問(wèn)題及解決辦法 # T; f* w0 i, d6 ]8 L1 ^2 S7 |0 b( W
螺紋加工常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法見(jiàn)表1,。
$ {, ~+ u# N( j表1 螺紋加工常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法 ) A# S- B) p- H. x1 p
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