大直径大导程多头梯形内螺纹的数控加工
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数控技术
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大直径大导程多头梯形内螺纹的数控加工
郝宏伟
（ 河北工业职业技术学院， 河北 石家庄 !"!!#$）
摘 要 ! 介绍了采用数控化改造的 !"#$#% 立车设备，加工大直径零件上的大导程多头梯形左旋内螺纹的加工方法。 阐述了螺纹车刀的选用、 螺纹分度法的确定、 螺纹加工工艺的确定、 螺纹的数控加工程序， 以及叶轮硬化后使用轴头螺 纹规修螺纹的方法。利用该数控加工方法加工叶轮上的螺纹， 既能够保证螺纹的加工精度， 又可以减少刀具重磨和重定 位次数， 缩短辅助时间， 提高生产效率。 关键词 !大直径； 大导程； 多头内螺纹； 数控加工 , %$$(& $)&$$*)&$$ 中图分类号 !!&’#( 文献标识码 !" 文章编号 !#$$%&%’’’
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加工程序 利用周向分度法基本原理进行分度 ! 运用斜向单面
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再次 ! 使用若干次循环 ! 分别对上 ) 下面光刀 ! 直至轴 头螺纹规下去为止 !并预留出螺纹硬化变形收缩量 " 6%3$
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引
言
工艺后 % 考虑刀具的耐用度和耐冲击性 % 首选螺纹车刀材 质为 78 类焊接刀 , 俗称铸铁刀或 9 号刀& * 螺 纹 车 刀 两 侧 切 削 刃 的 后 角 分 别 选 择 为 , ()*")& : , ()*")& 3-;1) * 采用轴向安装螺纹车刀 % 这样 % 虽然 -;1) 和 会产生较大的螺纹牙型半角误差 % 但所加工的螺纹经过 轴头螺纹规修正后 % 仍能保证螺纹的加工精度 * 并且 % 可 以降低螺纹车刀的安装难度 *
其中 %6% & " 轴定位点 <!= ’64 & 车削次数 ! 即子程序 调用次数 ’6# & 起刀点 ’61 & 每次吃刀深度 ’6& & 退刀距 离 ’68 & 刀 具 角 度 # %1" 为 牙 型 上 面 ! (%1" 为 牙 型 下 面$ ’
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对刀顺序 刀坏或刀动的情况需重新压紧对刀 ( 对刀顺序为 % 先对 53I!输入到零点偏置参数 5 * 用自制对刀样板$ ’ 再对 23I!输入到零点偏置参数 2 * 按螺纹小径对刀$ (
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结束语 实践证明 ! 在西门子数控系统的立车上加工大直径
和大导程梯形左旋内螺纹 ! 利用周向分度法基本原理进 行分度 ! 采用斜向单面车削与左右扩削相结合的加工方 法 ! 以及叶轮硬化后使用轴头螺纹规修螺纹这一方案是 合理的 ( 利用所编制的数控加工程序加工叶轮上的螺纹 ! 既能够保证螺纹的加工精度 ! 又可以减少刀具重磨和重 定位次数 ! 缩短辅助时间 ! 提高了生产效率 (
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螺纹车刀的选用 叶轮材质为耐 磨 钢 % 软 化 时 硬 度 %&’,")(+ % 硬 化 后
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首先分 # 次循环 ! 斜向单面切削上面 ! 消除牙型上面
数控技术
方法进行精车 ! 并重新编制了加工程序 ! 而且此程序也同 样适用于粗加工 " 最后 ! 我们确定采用斜向单面车削与左右扩削相结 合的加工方法 ! 在西门子数控系统的立车上加工大直径 和大导程梯形左旋内螺纹 "
参 差 不 齐 现 象 % ! 6%3$ 6434$ 6#3&%$ 613$,1 6&3&$
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确定螺纹加工方法 起初 % 在粗车叶轮螺纹时 % 我们摸索出一套径向直切
Байду номын сангаас
和左右扩削相结合的加工方法 % 采用圆周分头法进行分 线 %自行编制了加工程序 * 将牙型分成 , 层进行粗车 %一共 进行 %- 次粗车循环 * 每次循环仅需进行几个参数的调整 即可实现粗车 % 大大降低了操作的难度 % 减少了刀具重磨 和重定位次数 %缩短了辅助时间 %提高了生产效率 * 后来 % 我们对粗车螺纹过程进行了细致的分析 % 认为 径向直切法不适合精车螺纹 % 并确定用斜向单面车削的
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即可运行程序进行修螺纹加工 ( 其次 !将螺纹大径车至 ##$% HH!内孔车至 $9&%*8 ! 使用原程序进行螺纹上 ) 下面的修整 ! 直到轴头螺纹规下 去为止 (
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车床数控系统一般只有单头螺纹的加工指令 % 要实现多 头螺纹的加工只能采取轴向分度法 , 即以轴向移动一个 螺距来车削多头螺纹的方法& * 与轴向分度法相比 % 周向 分度法可避免螺纹分度时刀具与顶尖或轴肩的碰撞事 故 % 所以 % 我们决定利用周向分度法 *
加工其多头左旋梯形内螺纹 * 于是 % 我们与齐齐哈尔第一 机床厂合作 % 将 ’6","+ 立车改造为数控车床 * 使用西门 子数控系统 % 将原 ’6","+ 立车的横向和纵向的机械进给 改装为由步进电机控制的自动进给 % 将原 ’6","+ 立车手 工控制的右刀架改造成由计算机控制的自动转位 % 并对 主轴安装了数字编码器 % 为实现车削螺纹时主轴与刀架 的联动提供了保证 *
某公司承揽了上海航道局新海龙挖泥船上所用泵的 叶轮的机械加工任务$ 该叶轮材料为耐磨钢% 硬度为
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大直径大导程多头梯形内螺纹的数控加工
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