保证螺纹加工质量的措施.docx

          保证螺纹加工质量的措施                    Summary：螺纹加工指令在不同系统中其格式略有差异，但原理是相同的根据加工对象的特点和加工技术要求，选择适当的编程方式，采取合理的工艺措施，是获得理想加工质量和加工效率的保证Key：螺纹；加工；质量；措施前言数控车削加工是常见的螺纹加工方法由于螺纹结构的特殊性和工艺的复杂性，螺纹加工存在着精度低、效率低等问题1螺纹加工方法螺纹加工方法主要是车削加工，由于螺纹结构和刀具移动控制要求的特殊性，螺纹加工难度大，对操作者技术要求高，工艺复杂，精度不稳定，生产效率低随着数控机床的普及，现在已经广泛使用数控机床加工螺纹、齿轮，大大提高了加工效率和精度目前数控机床螺纹加工主要是在数控车床上进行，也有用数控铣削的方法加工螺纹，即是利用数控铣床三轴联动数控加工系统实现螺纹加工由于数控机床本身在速度控制、位置控制和精度控制等方面的特点，数控机床螺纹加工与传统螺纹加工方式相比，在加工精度、加工效率等方面都具有明显的优势2螺纹车削加工编程指令的选用螺纹加工在不同数控系统中指令格式略有差异，但原理是相同的简而言之，小螺距螺纹加工时宜用G32或G92，大螺距螺纹加工时宜用G76，变螺距螺纹用G34；加工高精度小螺距螺纹宜用G32、G92；加工高精度、大螺距螺纹时可采用G92、G76混合编程，先用G76粗加工，再用G92精加工；轴向小直径内螺纹可以用G33编程。

在实际编程和加工中要根据螺纹精度、尺寸、材质等因素合理选择、灵活使用以上4种指令在保证技术要求的前提下，努力简化程序，提高编程和加工效率3螺纹数控车削加工中的工艺处理3.1刀具材料和刀具结构由于数控加工的特点，传统高速钢车刀已不能满足数控加工的需要车铸铁材料上的螺纹用YG类硬质合金，车钢件材料用YT类硬质合金，如YT15该刀具材料既适合粗加工又适合精加工，通用性较强对于加工效率要求较高的场合，可以选用适合于高速车削的聚精金刚石（PCD）刀具螺纹车刀有整体式和机夹式，机夹式螺纹车刀用量在逐渐增多机夹车刀的刀片又分为硬质合金未涂层刀片和涂层刀片，前者主要用来加工有色金属，后者用来加工钢材、铸铁、不锈钢、合金材料等，涂层可以大幅度延长刀片的寿命3.2刀具形状和角度螺纹加工进刀包括直进法和斜进法无论哪种方法，最终螺纹表面的加工都是成形刀具加工，无论是三角螺纹，还是梯形螺纹，车刀的形状都被直接复制到工件上，因此刀具的形状制作是否准确很重要实际加工中，特别对塑性材料而言，在高速切削螺纹的时候实际牙型角会略有扩大，所以粗车刀、半精车刀刀尖角应小于理论牙形角一定值，如普通螺纹可以控制在59.5左右同时粗车刀的角度要比精车刀的角度小。

精车刀刀尖角也不可大于理论值关于前角，粗车刀可以取大些（5~10）刀刃锋利，便于排屑和减少切削阻力，切削轻快精车刀，则必须保证前刀面和水平面平行，即径向前角为0，以保证牙形角正确对于内螺纹前角取上限值螺纹加工中，由于螺旋升角的存在，使实际切削时的工作前角和后角发生了改变，理论上而言，朝向切削方向的后角要加一个螺旋升角，而朝向已切削端的后角要减去一个螺旋升角实际生产中，一般车削小螺距螺纹时，因为小螺距的螺纹螺旋升角很小，工作后角改变不大，只要静态后角在正常范围（3~5）就可以正常切削，故可以不考虑螺旋升角但如果车削大螺距螺纹或者多头螺纹，螺旋升角大，工作后角相对理论后角改变太大的话，则需要做相对调整可以改变装刀角度，来改变实际的工作前角3.3切削用量螺纹加工要求主轴转速和刀具的进给速度之间保持严格的速比关系即主轴每转一转，刀具应均匀地移动一个导程的距离由于一般螺距远大于车外圆时的每转进给值，所以主轴转速不可随意，主轴转速S与F值的乘积不得大于轴向进给限制值一旦超过，有些系统就会报警；有些系统则会将导程变小，零件报废；更有的系统甚至会发生危险，刀架撞到卡盘上另一方面，刀具切削部分在螺纹加工时的工作条件是非常恶劣的，不仅切削力大，而且摩擦剧烈，发热严重，刀具材料本身对切削线速度也有一定的限制。

具有螺纹切削功能的机床都装有主轴编码器，由系统内部参数设置主轴与编码器的传动比切削螺纹时，系统收到主轴编码器一转信号才移动x轴或z轴、开始螺纹加工，因此只要不改变主轴转速，可以分粗车、精车多次切削完成同一螺纹的加工3.4工件和刀具装夹工件安装要牢固平稳，还要考虑工件本身的刚性刚性不足，则不能承受车削时的切削力，产生过大的挠度，改变了车刀与工件的中心高度，工件被抬高了，形成切削深度突增，出现扎刀现象此时应把工件装夹牢固，可使用尾座顶尖等，以增加工件刚性在安装螺纹车刀时要尽量减少伸出长度，防止刀杆刚性不足而产生振动刀杆要垂直于主轴方向，保证牙型准确对称3.5加工过程控制主流数控系统，在螺纹螺距确定的条件下，螺纹切削时x轴、z轴的移动速度由主轴转速决定，与切削进给速度倍率无关，即机床面板上的进给控制按钮在螺纹加工时无效，主轴倍率控制有效主轴转速发生变化时，由于x轴、z轴加减速难以完全一致，会使螺距产生误差，因此，螺纹切削时不可进行主轴转速调整，更不要停止主轴，主轴停止将可能导致刀具和工件损坏为了保证表面切削质量和减少刀具磨损，螺纹加工中一般应采用液体冷却和润滑4螺纹编程和加工中的常见问题4.1多线螺纹乱扣。

多线螺纹加工，有两种情况如果某系统的编程指令格式中有螺纹头数参数或起始角参数，用编程参数定义头数，不会出现乱扣情况如果没有，可以利用偏移螺纹加工编程起点z向值的方法，利用G32加工多头螺纹但此时要注意，在每次螺纹加工起点定位时，最好先加入T0200程序段（设螺纹刀为02号刀），清除刀补，然后再重新用T0202调用刀补否则多数系统都可能发生乱扣现象4.2螺纹外径控制由于螺纹多数为塑性材料，需考虑螺纹加工牙型的膨胀量一般连接螺纹加工前的工件直径等于螺纹公称直径减去0.1P，即螺纹大径减0.1螺距，一般根据材料变形能力大小取比螺纹大径小0.1~0.5mm对于铸铁等脆性材料，一般不必考虑对于精度高的传动螺纹，则要在加工中及时测量，不可按经验公式控制尺寸4.3对刀普通螺纹加工可以直接用刀具试切对刀，用G50设置工件零点多件加工时用工件移动配合G50设置工件零点一般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但螺纹中径要求高时，x轴要准确对刀，并且x轴应适当留余量可以在x轴刀补中叠加适当的正向刀补，以便加工中通过改变刀补控制直径尺寸，避免过切4.4螺纹加工起点设置车螺纹时，刀具沿螺纹方向的进给应与工件主轴旋转保持严格的速比关系。

而刀具从停止状态到达指定的进给速度或从指定的进给速度降为零，驱动系统必须有一个过渡过程，因此沿轴向进给的加工路线长度除保证加工螺纹长度外，还应该增加刀具引入距离1和刀具切出距离2结束语：螺纹车削加工具有特殊性，不仅要合理选择编程指令，而且要在刀具材料、刀具角度、切削参数和加工过程控制等多方面采取措施，才能保证螺纹加工质量和效率  -全文完-。