数控车床普通螺纹的加工

时间：2022-10-05 21:10:27 硕士毕业论文我要投稿

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数控车床普通螺纹的加工

　　数控车床普通螺纹的加工【1】

　　摘要：在日常生活中，随处都可以见到螺丝钉或是螺丝帽相关的东西，可以说人们的日常生活用品离不开这些东西，它与人们的生活息息相关。

　　无论是螺丝钉，还是螺丝帽或一些其他的与螺丝相关的东西都是由螺纹构成的。

　　在机械工业制造中，这些带有螺纹的零件运用的相当的广泛，而螺纹的加工却是一个难点。

　　因此，想要快速高效的提升产品的价值，必须要提高螺纹的质量。

　　关键词：螺纹的对刀;螺纹的加工;螺纹的检测

　　在起亚数控车床上可以车削的螺纹包含了四种标准，分别是米制、英寸制、模数与径节制。

　　无论车削的螺纹是哪一种，车船的主轴和刀具之间的关系是一种连续的运动，即每转动一次主轴，相应的刀具需要均匀移动一个导程的距离。

　　一、数控加工普通螺纹之前的准备工作

　　1.1普通螺纹的尺寸

　　任何数控车床加工普通螺纹都需要一定的尺寸，进一步计算研究加工普通螺纹所需的尺寸，具体包含以下方面：

　　1.1.1加工普通螺纹之前的直径。

　　考虑到加工普通螺纹牙型会出现一定的膨胀量，加工螺纹之间零件直径为D/d-0.1p，也可以理解为螺纹直径减去0.1螺距，大部分状况下，要按照材料变形情况，小于普通螺纹具体在0.1-0.5之间。

　　1.1.2加工螺纹的进刀量。

　　可以按照螺纹的地径对螺纹的进刀量实行参考，也就是螺纹刀进到的最终位置。

　　螺纹的小径：大径-2倍的牙高，牙高=0.45p，应当要不断减少螺纹加工产生的进刀量，按照详细的刀具与工作材料确定进刀量。

　　1.2螺纹刀具的装刀与对刀

　　1.2.1装刀。

　　较高或者较低安装车刀，当吃刀形成一定的深度时，车刀的后刀面便会顶住工件，随着也增加了摩擦力，这时候就会顶弯工件，甚至产生啃刀问题。

　　假如较低，排出切屑就比较困难，在工件中心形成了车刀的进向力方向，横进的丝杠和螺母之间产生了较大间隙，造成了不断增加了吃刀深度，进而抬起了工件，因此产生了啃刀问题。

　　这时，应当对车刀的高度有效调整，有利于刀尖和工件轴线保持在相同的高度。

　　在粗车或者半精车的过程中，刀尖所在位置要比工件所在的位置高出大概D(D指的是被加工工件的直径)。

　　1.2.2 对刀。

　　工件的装夹缺乏稳定时，工件本身的柔韧性无法对车削的刀削力积极承受时，就会形成很大的挠度，改变了工件和车刀的重心高度，加深了切削深度，产生了啃刀问题，此时，应当固定工件装夹，可以将尾座顶尖，进一步加大工件的刚性。

　　二、数控加工普通螺纹的方法

　　当前，在数控车床中，通常情况下切削螺纹加工方法包括G32直进式切削方法、G92直进式切小方法和G76斜进式切削方法，但是由于不同的切削方法，编程方法也不一样，因此形成不同的加工误差。

　　2.1 G32直进式切削方法

　　由于两侧的刀刃同一时间开展工作，形成了较大的切削力，排削工作也十分困难，因此在开展切削工作时，非常容易磨损两侧的切削刃。

　　当螺纹切削螺距较大时，由于形成了较大的切削深度，也会对刀刃造成较大磨损，导致螺纹形成了中径误差。

　　但是，牙形加工精度也要求很高，因此在通常状况下，一般用于加工小螺距螺纹。

　　在刀具移动刀削时，都需要编程积极实现，因此造成了较长的加工过程。

　　另外由于十分容易磨损刀刃，因此加工时需要经常组织测量。

　　2.2 G76斜进式的切削方法

　　由于采取的单侧刀刃加工，非常容易磨损和损伤刀刃，导致加工螺纹面不直，改变了刀尖角，就导致牙形拥有较低的精度。

　　但是由于其采取但刀刃开展工作，刀具承受的负载不大，较为容易进行排屑，同时形成了递减式切削深度，因此，通常在大螺距的螺纹加工中采取此方法。

　　由于该加工方法容易排屑，加工刀刃工况良好。

　　所以，在要求螺纹精度较低的情况下，这一加工方法十分便捷。

　　当加工高精度螺纹时，可以采取两刀加工方法，也就是先采取G76方法实施粗车，之后采取G32加工方法实施精车，其中刀具必须保证准确的起始点，否则，容易产生乱扣，报废零部件。

　　三、普通螺纹的数控加工

　　通过大量的实验证明，要想提高数控螺纹加工的精度，必须要从刀具的几何参数、切削液以及程序的编程这三方面进行提高。

　　3.1 选择合理的刀具几何参数

　　在螺纹刀的两个刀刃上摸出宽度为0.2～0.4mm倒棱，r=5°，刀尖角应减小30°，磨成59.5°。

　　在安装螺纹车刀的时候，尽量缩减伸出来的长度，防止由于缺乏刀杆刚性进一步造成切削发生振动。

　　安装螺纹车刀高度也需要关注，较高，后刀面便会顶住工件，加大了摩擦力，进一步形成了扎刀问题;较低，不容易排出切屑，就会把工件顶起，造成“轧车”。

　　因此，正确的位置是工件中心比刀尖位置低0.1～0.3mm。

　　3.2选择切削液

　　在对螺纹进行切削过程中，科学选择切削液，能够减少切削形成的热量，避免由于温度较高形成的误差：在金属表面产生薄膜，在工件和刀具之间减少摩擦力，还能够清除铁屑，减少工件表面形成的粗糙程度，可以有效地减少刀具的磨损。

　　3.3对编辑的程序工艺处理

　　由于不同的切削方法，自然程序编程也不相同，造成了不同的加工误差，因此操作应用过程中必须认真研究，并且采取科学的编辑指令获得较高的加工精度，使零件质量良好。

　　3.4检测普通螺纹

　　通常情况下，测量保准的螺纹一般采取螺纹环视或者塞规的方法。

　　对外螺纹测量时，假如恰好旋进螺纹过端环规，可是止端环规旋不进，表明螺纹符合加工要求;反之，则不符合要求。

　　在对内螺纹进行测量时，采取螺纹塞规，利用同样的方法进行测量，除了采取螺纹环规与塞规测量之外，还可以通过螺纹千分尺对螺纹中径和齿厚进行测量，通过游标卡尺对螺纹中径和蜗杆节径齿厚进行测量，采取量针按照三针方法对中径进行测量。

　　结语

　　综合分析，在数控车削螺纹的过程中，形成各种形式的故障，不但包含了设备因素，还包含了刀具和操作人员的因素，在解决故障过程中，要联系实际情况详细进行分析，通过各种检测和诊断方法，寻找对其造成影响的相关因素，并且采取科学措施，车削出高品质、高质量的螺纹。

　　参考文献

　　[1]鲍志扬.浅谈数控车床普通螺纹的加工[Z].中国数控教育网，2010.

　　[2]何敏.数控车床文艺加工工艺方案分析[J].工程科技，2011.

　　数控车床螺纹的加工方法【2】

　　摘要：螺纹加工是车床操作工必备技能。

　　在目前的数控车床中，螺纹切削一般有G32直进式切削方法、G76斜进式切削方法，结合我院实践教学融入质量控制技术，争取加工出高精度的零件及高的合格率。

　　关键词：数控加工螺纹切削加工方法

　　一、数控加工中螺纹的主要加工方法

　　在目前的数控加工中，螺纹切削一般有两种方法：G32直进式切削方法和G76斜进式切削方法，由于切削方法不同，编程的方法不同，加工误差也不同。

　　我们在操作使用中要仔细分析。

　　其中指令G32用于加工单行程螺纹，编程任务重，程序复杂;指令G76克服了指令G32的缺点，可以将工件从坯料到成品螺纹一次性加工完成，且程序简捷，可节省编程时间。

　　1.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，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，因此加工程序较长;由于刀刃容易磨损，因此加工中要做到勤测量。

　　2.螺纹加工完成后可以通过观察螺纹牙型判断螺纹质量及时采取措施，当螺纹牙顶未尖时，增加刀的切入量会使螺纹大径增大，增大量视材料塑性而定;当牙顶已被削尖时，增加刀的切入量，则大径成比例减小。

　　要根据这一特点正确对待螺纹的切入量，防止报废。

　　二、车削螺纹应注意的问题

　　1.确定车螺纹切削深度的起始位置，将中滑板刻度调到零位，开车，使刀尖轻微接触工件表面，然后迅速将中滑板刻度调至零位，以便于进刀记数。

　　2.试切第一条螺旋线并检查螺距。

　　将床鞍摇至离工件端面8―10牙处，横向进刀0.05左右。

　　开车，合上开合螺母，在工件表面车出一条螺旋线，至螺纹终止线处退出车刀，开反车把车刀退到工件右端;停车，用钢尺检查螺距是否正确。

　　3.用刻度盘调整背吃刀量，开车切削。

　　螺纹的总背吃刀量ap与螺距的关系按经验公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量约0.1。

　　4.车刀将至终点时，应做好退刀停车准备，先快速退出车刀，然后开反车退出刀架。

　　5.再次横向进刀，继续切削至车出正确的牙型。

　　注意和消除拖板的“空行程”。

　　当第一条螺旋线车好以后，第二次进刀后车削，刀尖不在原来的螺旋线(螺旋桩)中，而是偏左或偏右，甚至车在牙顶中间，将螺纹车乱，这个现象就叫做“乱扣”。

　　预防乱扣的方法是采用倒顺(正反)车法车削。

　　在用左右切削法车削螺纹时小拖板移动距离不要过大，若车削途中刀具损坏需重新换刀或者无意提起开合螺母，则应注意及时对刀。

　　三、普通螺纹刀具的装刀与对刀

　　车刀安装得过高或过低，则吃刀到一定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大摩擦力，甚至把工件顶弯，造成啃刀现象;过低，则切屑不易排出。

　　车刀径向力的方向是工件中心，加上横进丝杠与螺母间隙过大，致使吃刀深度不断自动趋向加深，从而把工件抬起，出现啃刀。

　　此时，应及时调整车刀高度，使其刀尖与工件的轴线等高(可利用尾座顶尖对刀)。

　　在粗车和半精车时，刀尖位置比工件的出中心高1%D左右(D表示被加工工件直径)。

　　工件装夹不牢，工件本身的刚性不能承受车削时的切削力，会产生过大的挠度，改变车刀与工件的中心高度(工件被抬高了)，形成切削深度突增，出现啃刀。

　　此时应把工件装夹牢固，可使用尾座顶尖等，增加工件刚性。

　　普通螺纹的对刀方法有试切法对刀和对刀仪自动对刀，可以直接用刀具试切对刀，也可以用G50设置工件零点，用工件移设置工件零点进行对刀。

　　螺纹加工对刀要求不是很高，特别是Z向对刀没有严格的限制，可以根据编程加工要求而定。

　　四、车削螺纹时常见的故障及解决办法

　　在实际车削螺纹时，由于各种原因，在某一环节出现问题，引起车削螺纹时产生故障，影响正常生产。

　　应在首件试切中及时加以解决。

　　1.啃刀。

　　故障分析及解决方法：原因是车刀安装得过高或过低，工件装夹不牢或车刀磨损过大。

　　(1)车刀安装得过高或过低。

　　过高，则吃刀到一定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大摩擦力，甚至把工件顶弯，造成啃刀现象;过低，则切屑不易排出，车刀径向力的方向是工件中心，致使吃刀深度不断自动趋向加深，从而把工件抬起，出现啃刀。

　　此时，应及时调整车刀高度，使其刀尖与工件的轴线等高(可利用尾座顶尖对刀)。

　　(2)工件装夹不牢。

　　工件本身的刚性不能承受车削时的切削力，因而产生过大的挠度，改变车刀与工件的中心高度(工件被抬高了)，形成切削深度突增，出现啃刀，此时应把工件装夹牢固，可使用尾座顶尖等，增加工件刚性。

　　(3)刀具磨损过大。

　　引起切削力过大，顶弯工件，出现啃刀。

　　此时应对刀具进行修磨。

　　2.中径不正确。

　　原因是在进行程序编制时根据理论值计算出螺纹的底径，加上对刀误差等原因，造成中径不正确。

　　如果中径小了则螺纹只能报废，如果大了则可以采用下列方法进行调整：(1)修改刀补;(2)修改程序中的X值;(3)移动刀架等三种方法。

　　在调整过程中要不断测量，不断修改，直到螺纹合格为止，一般采用前面两种方法，第三种方法很少用。

　　3.螺纹表面粗糙。

　　原因是车刀刃口粗糙，切削液使用不当，切削速度和工件材料不适合，以及切削过程产生振动。

　　应正确修整砂轮;选择适当切削速度和切削液;调整车床床鞍压板及燕尾导轨的镶条等，使各导轨间隙的准确性，防止切削时产生振动。

　　五、提高和保证车削加工精度的途径

　　1.直接减少误差法是在生产中应用较广的一种方法，是在表明产生加工误差的主要因素之后，设法对其直接进行消除或减少的方法。

　　2.误差补偿法，就是人为地制造出一种新的原始误差，抵消原来工艺系统中固有的原始误差，达到减少加工误差，提高加工精度的目的。

　　3.误差分组法。

　　在生产中加工精度是稳定的，工序能力也足够，但毛坯或上工序的半成品精度太低，会引起定位误差或复映误差过大。

　　六、强化对普通螺纹的检测，确保工件质量

　　对于一般标准螺纹，都采用螺纹环规或塞规来测量。

　　在测量外螺纹时，如果螺纹“过端”环规正好旋进，而“止端”环规旋不进，则说明所加工的螺纹符合要求，反之就不合格。

　　保证质量的主要方法如下：(1)加工时加强过程控制;(2)发挥质量检验功能;(3)把过程和结果要看得同等重要。

　　车削螺纹时产生问题的原因很多，既有设备的原因，又有刀具、操作者等的原因，应通过各种检测和诊断手段，找出具体的影响因素，采取有效的解决方法。

　　在加工精度要求较高的螺纹时，要在生产实践中不断总结经验，避免出现故障。

　　特别在应用数控车床加工精度要求较高的螺纹时，可采用两刀加工完成，即先用G76加工方法进行粗车，然后用G32加工方法进行精车，如此可以达到比较好的效果。

　　数控车床上梯形螺纹的加工【3】

　　摘要梯形螺纹作为现实中应用广泛的传动螺纹，在普通机床加工中是一个常见的课题。

　　随着数控技术的发展，越来越多普通车床被数控车床所代替，数控车床加工零件的优势也越来越被体现。

　　本文将如何在数控车床上加工梯形螺纹和程序编制，进行说明并提出加工编程办法，为车削梯形螺纹提供参考。

　　关键词梯形螺纹;加工方法;程序编制

　　0引言

　　数控车床上加工梯形螺纹较三角螺纹加工难度大，因为螺纹螺距大、牙型大、切削余量大、切削抗力大，在加工过程中容易出现“轨刀”现象。

　　同时梯形螺纹作为传动螺纹，精度要求较高，故在加工过程中要充分考虑加工方法，选择合理的加工指令以及加工程序的编制。

　　1 梯形螺纹的加工方法

　　根据梯形螺纹的特点，其车削方法通常有直进切削法、左右切削法、斜进切削法以及切槽刀粗切槽法。

　　1.1 直进切削法

　　车削过程中，进刀采用横向，螺纹在车刀的往返运动中车好。

　　此类方法，因车刀三刃同时参加切削，产生切削力大，容易产生“轨刀”现象，故用于螺距小于4mm或精度要求不高的加工场合。

　　1.2左右切削法

　　进行车削时，车刀也往往会采用横向进到的同时往往也会采用左右进刀，螺纹通过车刀的往返运动被车好。

　　这类方法避免了车刀三面同时切削，切削抗力减小，常用于车削大螺距螺纹。

　　1.3斜进切削法

　　在车削过程中，每次往复几次行程后除横向进给外，向一个方向作少量纵向进给，这样重复数次行程，直至将螺纹车好。

　　这类方法避免了三面同时切削，但较左右分层切削法受力稍大，一般用在中等螺距的螺纹的切削加工上。

　　1.4切槽刀粗切槽法

　　当加工大螺距或精度要求较高时，我们还可以选用刀宽小于槽宽的切槽刀，先采用直进法粗车，然后采用斜进切削法或左右切削法半精车、精车。

　　2 数控车床上梯形螺纹实例

　　以下图为例，在数控车床上加工梯形螺纹。

　　2.1 的编程指令

　　3 结论

　　在进行提醒螺纹车削时，需要考虑螺距大小、车刀以及机床情况的同时也应该考虑到应采用何种加工方法才最为合适，以便于编程的合理性。

　　只有这样才能确保所车出的螺纹是精准的。

　　参考文献

　　[1]杨琳.数控车床加工工艺与编程[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005.

　　[2]彭德荫.车工工艺与技能训练[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2001.

　　[3]翟瑞波.数控车床编程与操作实例[M].北京：机械工业出版社，2013.

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