数控车床螺纹切削方法分析与应用

图1

图2



1. 两种加工方法的编程指令
   
   G32 X（U）＿Z（W）＿ F＿；
   
   说明：X、Z用于绝对编程；U、W用于相对编程；F为螺距；
   
   G32编程切削深度分配方式一般为常量值，双刃切削，其每次切削深度一般由编程人员编程给出，如图1所示。
   
   G76P（m）（r）（a） Q(△d_min）R（d）；
   
   G76X （U）Z（w）R（i）P（k）Q（△d）F（l）；
   
   说明：

   
   
   • m：精加工重复次数；
     
   • r：倒角宽度；
     
   • a：刀尖角度；
     
   • △d_min：最小切削深度，当每次切削深度（△d·n^½-△d·(n-1)^½）小于△d_min时，切削深度限制在这个值上；
     
   • d：精加工留量；
     
   • i：螺纹部分的半径差，若i＝0，为直螺纹切削方式；
     
   • k：螺纹牙高；
     
   • △d：第一次切削的切削深度；
     
   • l：螺距。

   
   
   G76编程切削深度分配方式一般为递减式，其切削为单刃切削，其切削深度由控制系统来计算给出，见图2。
   
2. 加工误差分析及使用
   
   G32直进式切削方法，由于两侧刃同时工作，切削力较大，而且排削困难，因此在切削时，两切削刃容易磨损。在切削螺距较大的螺纹时，由于切削深度较大，刀刃磨损较快，从而造成螺纹中径产生误差；但是其加工的牙形精度较高，因此一般多用于小螺距螺纹加工。由于其刀具移动切削均靠编程来完成，所以加工程序较长；由于刀刃容易磨损，因此加工中要做到勤测量。
   
   G76斜进式切削方法，由于为单侧刃加工，加工刀刃容易损伤和磨损，使加工的螺纹面不直，刀尖角发生变化，而造成牙形精度较差。但由于其为单侧刃工作，刀具负载较小，排屑容易，并且切削深度为递减式。因此，此加工方法一般适用于大螺距螺纹加工。由于此加工方法排屑容易，刀刃加工工况较好，在螺纹精度要求不高的情况下，此加工方法更为方便。在加工较高精度螺纹时，可采用两刀加工完成，既先用G76加工方法进行粗车，然后用G32加工方法精车。但要注意刀具起始点要准确，不然容易乱扣，造成零件报废。
   
3. 切削液使用
   
   车削螺纹时，恰当地使用切削液，可提高生产率和零件质量，切削液的主要作用如下：

   
   
   • 能降低切削时产生的热量，减少由于温升引起的加工误差。
     
   • 能在金属表面形成薄膜，减少刀具与工件的摩擦，并可冲走铁屑，从而降低工件表面粗糙度值，减少刀具磨损。
     
   • 切削液进入金属缝隙，能帮助刀具顺利切削。

   
   
   根据以上作用，我公司经过多次实验，采用了“泰伦特化学有限公司”生产的“微乳化切削液CCF-10”。这种切削液是继乳化液、合成切削液之后，水基切削液的新一代产品，它克服了乳化液易变质、清洗性能差及合成切削液侵蚀机床漆面、润滑性能差等缺陷，具有良好的润滑、冷却、清洗、防锈性能。与其他的切削液相比，它有提高加工效率，减少动力消耗，延长刀具寿命，提高机件表面光洁度等功效。
   

   图3

   
   
4. 编程举例
   
   例如加工 M36X1.5的螺纹，如图3所示，用G32直进式切削编程（每次切削深度为0.2mm）：
   
   N10 G00 Z234
   
   N2O G00 X35.6
   
   N30 G32 Z269 F1.5
   
   N40 G00 X38
   
   N50 G00 Z234
   
   N60 G00 X35.2
   
   N70 G32 Z269 F1.5
   
   N80 G00 X38
   
   N90 G00 Z234
   
   N100 G00 X34.8
   
   N110 G32 Z269 F1.5
   
   N120 G00 X38
   
   N130 G00 Z234
   
   N140 G00 X34.38
   
   N150 G32 Z269 F1.5
   
   N160 G00 X300
   
   N170 G00 Z300
   
   G76斜进式切削编程：
   
   G76 P010160 Q200 R0.05
   
   G76 X34.38 Z269 P812 Q200 F1.5
   
   说明：

   
   
   • 最小切削深度为0.02mm。
     
   • 第一次切削深度为0.02mm。
     
   • 螺纹牙高为0.812mm。

   
   
   从以上示例中可明显看到G32编程和G76编程的区别，在工作中要看工件要求的精度来确定。

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