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數(shù)控車床上螺紋加工的三大問題和解決方法

來源:   發(fā)布時間:2017-11-11   點(diǎn)擊量:1436



東莞非標(biāo)零件加工




在螺紋車削過程中,經(jīng)常會因螺紋刀具磨損,崩刀而需重新裝刀對刀,裝刀對刀的好壞直接影響車削螺紋的精度,特別是螺紋的修復(fù)車削,需二次裝夾二次對刀,制約了數(shù)控車床加工螺紋的加工效率,螺紋精度要求較高時,如梯形螺紋還需兩側(cè)面進(jìn)行精加工,需先粗加工后換精車刀進(jìn)行精加工,如果不能很好地解決加工過程中的裝刀對刀問題,數(shù)控車削螺紋將不能得到很好的應(yīng)用。


螺紋在數(shù)控車床中加工的原理


數(shù)控車削螺紋與普通車床車螺紋有著很大的區(qū)別,普通車床是通過齒輪機(jī)械傳遞與絲杠聯(lián)動后車削,即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),刀架移動一個螺紋的導(dǎo)程,在整個螺紋加工過程中這條傳動鏈不能斷開,否則會亂扣。而數(shù)控車削是通過主軸上安裝的編碼器發(fā)出脈沖信號進(jìn)入數(shù)控系統(tǒng),有數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算控制,發(fā)出指令控制伺服電機(jī)通過滾珠絲杠控制刀具進(jìn)行移動,實(shí)現(xiàn)螺紋的車削,為了讓螺紋車削在多走刀時不亂扣,通過檢測脈沖信號來控制螺紋的起始加工位置,當(dāng)程序加工開始時,主軸旋轉(zhuǎn),刀具等待主軸編碼器發(fā)出同步信號(零位信號)后,進(jìn)行車削運(yùn)動,那么車削第二刀螺紋時,刀具回到上次車削的起始點(diǎn)位置,還是等待接收到同步信號(零位信號)后再次車削,這樣車削螺紋始終在同一螺旋線上,所以不會產(chǎn)生亂扣現(xiàn)象。


螺紋車削裝刀對刀中存在的問題


(1)首次車削裝夾刀具

在首次裝夾螺紋刀時會產(chǎn)生螺紋刀刀尖與工件回轉(zhuǎn)中心不等高現(xiàn)象,一般常見于焊接刀,由于制造粗糙,刀桿尺寸不精確,中心高需加墊片進(jìn)行調(diào)整,中心高低影響刀具車削后的實(shí)際幾何角度。裝刀時刀尖角裝偏,易產(chǎn)生螺紋牙型角誤差,產(chǎn)生齒形歪斜。螺紋刀伸出過長,加工時會產(chǎn)生震刀,影響螺紋表面粗糙度。


(2)粗精車刀對刀

在加工高精度螺紋及梯形螺紋過程中,需用兩把螺紋刀粗精車分開,兩把刀對刀產(chǎn)生偏移大(特別是Z向)會使螺紋中徑變大產(chǎn)生報廢。


(3)修復(fù)工件對刀

修復(fù)工件對刀由于二次裝夾工件,修復(fù)的螺旋線與編碼器一轉(zhuǎn)信號發(fā)生了變化,再次修復(fù)加工時會產(chǎn)生亂扣。


解決問題的方法


(1)螺紋刀刀尖必須與工件回轉(zhuǎn)中心保持等高,刀具刃磨后用對刀樣板靠在工件軸線上進(jìn)行對刀,保持刀尖角安裝正確。如使用數(shù)控機(jī)夾刀具,由于刀桿制造精度高,一般只要把刀桿靠緊刀架的側(cè)邊即可。


(2)粗精加工螺紋刀對刀采用設(shè)定某一點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn),采用通常方法對刀即可,在實(shí)際的對刀過程中采用試切法只要稍加調(diào)整一下刀補(bǔ)。


(3)在螺紋加工中,如出現(xiàn)刀具磨損或者崩刀的現(xiàn)象,需重新刃磨刀具后對刀,工件未取下修復(fù),只需把螺紋刀安裝的位置與拆下前位置重合在一起,這等同于同一把車刀加工。


(4)如修復(fù)已拆下的工件,這時確定加工起點(diǎn)位置才能進(jìn)行修復(fù)加工工作,如何確定加工起點(diǎn)與一轉(zhuǎn)信號位置,首先可用試驗(yàn)棒進(jìn)行表面深為0.05~0.1mm的螺紋車削(所有參數(shù)與需加工螺紋參數(shù)相同),Z值為距螺紋起點(diǎn)右端面整數(shù)螺紋導(dǎo)程距離值,表面刻出螺旋線,確定螺紋車削起點(diǎn),并在卡盤圓表面相應(yīng)位置刻線標(biāo)記(即使刻線和試驗(yàn)棒上螺旋起點(diǎn)同一軸向剖面內(nèi))。目的是使信號位置被記錄下來,卸下試驗(yàn)棒,裝夾上要車削或修復(fù)的螺紋工件,對刀時先將刀具轉(zhuǎn)到加工位置,再將車刀移至卡盤刻線部位,轉(zhuǎn)動卡盤,使刻線對準(zhǔn)車刀主切削刃,然后主軸不轉(zhuǎn)動,移動刀尖至任意一個完整螺紋槽內(nèi),記下對應(yīng)Z向絕對坐標(biāo),最后計(jì)算車刀Z向定位起點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)計(jì)算結(jié)果修改程序中起點(diǎn)Z向坐標(biāo)。公式為z′=z+(n+2)t,n為當(dāng)前刀具所在螺紋槽到螺紋起點(diǎn)的螺紋槽的個數(shù),t為螺距。


例:設(shè)當(dāng)前z值為-10,n為2,t為3,則

z′=z+(n+2)t=2

新加工起點(diǎn)Z向?yàn)?。


車削螺紋過程中裝刀和對刀至關(guān)重要,特別是二次車削(修復(fù))螺紋,要在已有螺紋溝槽基礎(chǔ)上進(jìn)行螺紋車削,其關(guān)鍵就是要實(shí)現(xiàn)加工時保證主軸零位信號位置與工件上已有螺紋螺旋線的起點(diǎn)相一致。

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