車削螺紋時(shí)常見(jiàn)故障及解決方法
(作者未知) 2009/7/31
(接上頁(yè))N40 G00 X38
N50 G00 Z234
N60 G00 X35.2
N70 G32 Z269 F1.5
N80 G00 X38
N90 G00 Z234
N100 G00 X34.8
N110 G32 Z269 F1.5
N120 G00 X38
N130 G00 Z234
N140 G00 X34.38
N150 G32 Z269 F1.5
N160 G00 X300
N170 G00 Z300
G76斜進(jìn)式切削編程:
G76 P010160 Q200 R0.05
G76 X34.38 Z269 P812 Q200 F1.5
說(shuō)明:
o 最小切削深度為0.02mm。
o 第一次切削深度為0.02mm。
o 螺紋牙高為0.812mm。
從以上示例中可明顯看到G32編程和G76編程的區(qū)別,在工作中要看工件要求的精度來(lái)確定。
在車床上加工螺紋
螺紋車削刀具已經(jīng) 從全面改善車刀性能的涂層及材料等級(jí)方面所取得的共同進(jìn)步中獲益。此外,在螺紋車削刀片方面,人們進(jìn)行了更好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了更佳的切屑控制。盡管發(fā)生了這些變化,制造工程師們傾向花很少的時(shí)間來(lái)優(yōu)化螺紋加工操作,將螺紋加工過(guò)程看成是一種無(wú)法不斷取得進(jìn)步的“黑匣子”。
事實(shí)上,通過(guò)工程設(shè)計(jì)方式可以提高螺紋加工過(guò)程的效率。第一步應(yīng)該是理解螺紋加工中一些基本的主題。
為什么螺紋車削要求如此之高
螺紋車削的要求要高于普通車削操作。切削力一般較高,螺紋刀片的切削端部半徑較小,比較薄弱。
在螺紋加工中,進(jìn)給速度必須與螺紋的節(jié)距精確對(duì)應(yīng)。對(duì)于節(jié)距為8螺紋/英寸(tpi)的情況,刀具必須以8轉(zhuǎn)/英寸或者0.125英寸/轉(zhuǎn)的進(jìn)給速度前進(jìn)。與普通車削應(yīng)用(其中典型的進(jìn)給速度大約為0.012ipr)相比,螺紋車削的進(jìn)給速度要高出10倍。螺紋加工刀片刀尖處的作用力可能要高100~1,000倍。
圖2:多齒刀片,在一個(gè)系列中帶有多個(gè)齒,螺紋加工效率可能會(huì)提高,但切削力較高。
承受這種作用力的端部半徑一般為0.015英寸,而常規(guī)車削刀片的半徑為0.032英寸。對(duì)于螺紋加工刀片,該半徑受許可的螺紋形狀根部半徑(其大小由相關(guān)螺紋標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定)的嚴(yán)格限制。它還受所需要的切削動(dòng)作限制,因?yàn)椴牧蠠o(wú)法經(jīng)受普通車削中的剪切過(guò)程,否則會(huì)發(fā)生螺紋變形。
切削力較高和作用力聚集范圍較窄導(dǎo)致的結(jié)果 是:螺紋加工刀片要承受比一般車刀高得多的應(yīng)力。
部分與全輪廓刀片的比較
部分輪廓刀片,有時(shí)候被稱作“非加頂式”刀片,它在不給螺紋加頂或裝牙頂?shù)那闆r下切削螺紋溝槽。(參見(jiàn)圖1)一把刀片可以產(chǎn)生一系列螺紋,直至最粗的節(jié)距-即每英寸螺紋數(shù)最少處為止-這是刀片端部半徑強(qiáng)度許可的。
這種端部半徑設(shè)計(jì)得足夠小,刀片可以加工各種節(jié)距。對(duì)于小節(jié)距,端部半徑會(huì)顯得尺寸過(guò)小。這意味著刀片必須穿透得深一些。例如,用一把部分輪廓刀片加工一個(gè)8tpi的螺紋需要螺紋深度為0.108英寸,而用完全輪廓刀片產(chǎn)生的相同螺紋則只需要0.81英寸的指定深度。因此,全輪廓刀片可以產(chǎn)生強(qiáng)度更高的螺紋。此外,全輪廓刀片加工出螺紋的操作可以少4道。
多齒刀片
多齒刀片連續(xù)地帶有系列齒,任何齒在螺紋溝槽中切削的深度都要比它前面的一個(gè)齒更深。(參見(jiàn)圖2)借助這些刀片,加工一個(gè)螺紋所需要的操作道數(shù)可以減少80%。刀具壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于單頂尖刀片,因?yàn)樽罱K的齒只加工某個(gè)給定螺紋一半或三分之一的
金屬。
但是,由于它們存在較高的切削力,因此不提倡將這些刀片用于薄壁零件的加工-因?yàn)榭赡軙?huì)產(chǎn)生顫振。此外,用這些刀片加工工件的結(jié)構(gòu)必須具有足夠的螺紋間隙,以便所有齒退出切削。
圖3:橫切進(jìn)給方法的選擇對(duì)螺紋加工效率有很大影響
圖4:齒腹橫切不產(chǎn)生V形切屑,而是產(chǎn)生類似于普通車削中的切屑。
每道進(jìn)給
每道的切削深度,或者說(shuō)每道進(jìn)給,在螺紋加工中是非常關(guān)鍵的。每個(gè)相連的操作道都要嚙合刀片切削刃較大部分。如果每道進(jìn)給是恒定的(不推薦采用這種方式),則切削力和金屬去除率從上一道到下一道會(huì)劇烈增加。
例如,在采用恒定的0.010英寸進(jìn)給/道的速度加工一個(gè)60度螺紋形狀時(shí),第二道去除的材料為第一道的3倍。與隨后每道操作一樣,去除的金屬量連續(xù)成指數(shù)上升。
為了避免這種切除量增加并維持比較現(xiàn)實(shí)的(未完,下一頁(yè))
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