【如何用数控车床车削三角形螺纹】数控车床车削模具螺纹计算公式

  随着科学技术的发展,数控技术在生产中应用越来越广。在数控车床上加工三角螺纹是非常容易的,但要保证螺纹的加工精度和尺寸要求,就必须掌握加工三角螺纹的参数和加工方法。  用数控车床车削螺纹相对于用普通车床车削螺纹来说是比较省心的。但笔者认为要车好高质量的螺纹还是要研究好螺纹的参数、刀具、编程和检测。本文以宝鸡机床SK50FANUCO数控系统加工M30×2的外三角螺纹为例,退刀槽宽度为5mm,分析螺纹加工过程中应注意的问题和解决的方法。
  一、车削螺纹工件的螺纹参数和工艺要求
  第一,确定螺纹大径、中径:
  加工外螺纹的外螺纹大径(公称直径d),d=30㎜;
  车螺纹前直径的确定:一般应车得比基本尺寸小0.2~0.4mm(约0.13P);
  螺纹中径:
  d2=d-0.6495p=30-0.6495×2=28.701㎜,在中径处螺纹牙厚和槽宽相等。
  第二,螺柱右端面要倒角至小于螺纹小径,左边加工退刀槽。
  第三,确定螺纹切削加工的切削用量:
  背吃刀量的确定。因为螺纹加工处于多刃切削工作条件下,切削力较大且属于非自由切削,车刀的强度往往不能保证螺纹一次加工完成。就需要进行多次切削来完成螺纹的加工。粗精车的总切深为ap=1.3P。
  进给量的确定。为保证螺距的准确,就应保证在加工过程中,主轴每旋转一周,车刀就进给一个螺纹导程,从而使加工单线螺纹的进给量等于单线螺纹的螺距,即f=p=2㎜。
  主轴转速的确定。为保证螺纹加工的顺利进行,选取主轴转速为400r/min。
  二、车刀的选择、刃磨和安装
  螺纹车刀的选择主要考虑刀具、形状和几何角度等三个方面。高速钢螺纹车刀,适用于加工大螺距的螺纹和精密螺纹等工件;硬质合金螺纹车刀适用于加工脆性材料(铸铁)和高速切削塑性工件。螺纹车刀的几何角度有三个:一是刀尖角ε应等于牙形角,车削普通三角形螺纹是60°;二是前角γ一般为0°~15°;三是后角α一般为5°~10°,进刀方向一面应稍大一些。
  刃磨车刀时要根据粗、精车的要求,刃磨出合理的前、后角。粗车刀前角大,后角小,精车刀则相反。车刀的左右刀刃必须是直线,无崩刃。刀尖角在刃磨时用螺纹角度样板测量刀尖角。测量时,把刀尖角与样板贴合,对准光源,仔细观察两边贴合的间隙,并以此为依据进行修磨。
  车削螺纹时,为了保证牙形正确,对安装螺纹车刀提出了严格的要求。安装时刀尖高度必须对准工件旋转中心(可根据尾座顶针高度检查);车刀刀尖角的中心线必须与工件严格垂直,装刀时可用样板来对刀。如果车刀装歪,就会产生牙形歪斜;刀头伸出不能太长,一般为20~25mm(约刀杆厚度的1.5倍)。
  三、编写程序的方法要求
  在编程中螺纹刀的起点应定在大于2P处,收尾处要比螺纹长度大一些;粗、精车时螺纹刀的起点应相同;另外,由于切削力较大,所以吃刀量要小,否则可能会因工件移位导致乱牙;加工时主轴转速一般在400r/min,切削过程中不能变速,否则会乱扣;G92编程时,可走多一到两次的空刀,以提高螺纹表面的粗糙度等级。车削螺纹时,恰当地使用切削液,也可提高生产率和零件质量。
  采用FANUCO系统中的G92指令编程, 编写参考程序如下:
  O0001;
  G0G40G99G98M03S400T0101;X35 Z5;
  G92 X29.1 Z-38 F2;X28.5;X27.9;X27.5;
  X27.4;X27.4;
  G00 X100 Z100;M30;
  四、外三角形螺纹的测量与检验
  试加工后,检测螺纹主要测量大径、螺距、牙形角和螺纹中径,而且这些测量要在拆卸工件、刀具前进行,发现问题才能及时补救。
  1.大径的测量
  螺纹的大径公差较大,一般用游标卡尺测量。
  2.螺距、牙型角的测量
  (1)用螺距规测量;
  (2)用钢直尺、游标卡尺测量,普通螺纹的螺距一般较小,在测量时,最好量10个螺距的长度,再除以10得到一个螺距的尺寸。牙形角一般用样板测量。也可用螺距规同时测量螺距和牙形角。
  3.测量螺纹中径
  螺纹中径常用螺纹千分尺测量。它有两个可以调换的测量头,在测量时,两个跟牙形相同的触头正好卡在螺纹的牙形面,所得到的千分尺读数就是该螺纹的中径实际尺寸。
  4.综合测量
  用螺纹环规检查三角形外螺纹。首先应对螺纹的直径、螺距、牙形和粗糙度进行检查,然后再用环规测量外螺纹的尺寸精度。如果环规通端正好拧进去,而止端拧不进去,说明螺纹精度符合要求。
  总之,车削螺纹时产生的故障形式多种多样,既有设备的因素,也有刀具、操作者的因素,在排除故障时要具体情况具体分析,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,车削出高质量的螺纹。
  (作者单位:淄博市技师学院)

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