梯形螺纹的工艺分析及加工技巧.docx
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梯形螺纹的工艺分析及加工技巧
梯形螺纹工艺分析及加工技巧
摘要
梯形螺纹是应用广泛的一种传动螺纹,其主要采用数控机床进行加工。
因为对梯形螺纹的在精度要求较高,所以加工过程中会因为精度等原因导致加工难度较高,主要会出现闷车或扎刀等问题,轻则刀具损坏,重则机床损毁。
但只要加工工艺分析的合理,运用有效的加工方法,使用适当的编程指令,就能够做出合格的梯形螺纹。
关键词:
数控车床梯形螺纹加工工艺加工方法编程
绪论
梯形螺纹在工业中运用较为广泛,常见的有车床上的丝杆,还有一些梯形螺纹的接头。
在数控技能竞赛中,梯形螺纹的加工也越来越多,占得比分也较大。
那么,在采用数控车床加工时,需要对梯形螺纹工艺进行合理的分析,正确选择加工刀具以及注重加工方法的选择。
合理的工艺,正确的刀具,好的加工方法能直接保证梯形螺纹的加工质量。
本文就从以上几个方面展开说明:
1、梯形螺纹加工的工艺分析
1.1梯形螺纹的参数及代号
牙型角:
我国标准规定30°,螺距:
由螺纹标准规定。
牙顶宽:
f=0.366P。
牙槽底宽:
w=0.366P-0.536αc
外梯形螺纹:
大径(公称直径)d;中径d2=d-0.5P;小径d3=d-2h3;牙高:
h3=0.5P+αc
梯形螺纹的代号:
梯形螺纹的代号用字母“Tr”及公称直径×螺距表示,单位均为mm。
左旋螺纹需在尺寸规格之后加注“LH”,右旋则不用标注。
1.2梯形螺纹的刀具选择
(1)硬质合金梯形螺纹车刀
为了提高生产效率,可以使用硬质合金的梯形螺纹车刀进行粗车。
刀头宽度要小于牙槽底宽。
(2)高速钢梯形螺纹车刀
该刀能车削出较高精度和较小表面粗糙度的螺纹。
可用于精车。
1.3梯形螺纹在数控车床上的加工方法
直进法螺纹车刀X向间歇进给至牙深处(如图1-1a)。
采用此种方法加工梯形螺纹时,车刀的三个加工面同时受力,散热条件比较差,车刀很容易磨损,当进刀量过大时还能产生“扎刀”,把牙形表面镂去一块,甚至能够折断车刀。
图1-1
斜进法螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处(如图1-1b)。
采用此种方法加工梯形螺纹时,只有一侧刀刃参与切削,从而使排屑比较顺利,刀尖的受力和受热情况有所改善,在车削中不易引起“扎刀”现象。
在数控车床上加工梯形螺纹时,选用G76指令进行编程加工,采用直进法进行车削时,选好梯形刀,减小背吃刀量,选择适当的进给量,并加足切削液,可尽量减小扎刀现象。
1.4梯形螺纹的测量方法
(1)梯形螺纹塞规测量法
用标准螺纹环规进行综合性测量。
(2)单针测量法
只需使用一根量针,放置在螺旋槽中,用千分尺量出螺纹外径与量针顶点之间的距离。
(3)三针测量法
这种方法是测量螺纹中径的一种比较精密的方法。
此方法在对梯形螺纹的精度有较高要求的时候使用。
测量时,把三根直径相等的量针放在同一条螺旋槽中,用千分尺量出两边量针顶点之间的距离。
1.5加工梯形螺纹的注意事项
(1)车削梯形螺纹时,要加足切削液的供给,以免刀具受热发生刀具损坏。
(2)粗精车梯形车刀的刀头宽度相差要小,避免粗车后,精加工时发生刀具损坏的现象。
(3)车削梯形螺纹时,切削刃应保证锋利,两侧切削刃应对称,刀体不能外斜。
(4)在车削梯形螺纹的过程中不允许用手接触工件或用棉纱擦工件,以免发生安全事故。
(5)车削梯形螺纹时应选择较小的切削用量,以减少工件的变形或者减小梯形车刀有不必要的磨损。
(6)编程时,准确设定程序里的参数值。
1.6用G76指令编程的格式
G76P(m)(r)(α)Q(△dmin)R(d)
G76X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(△d)F(L)
m:
螺纹精车次数00~99(单位:
次)。
r:
螺纹尾部倒角量,该值可设定在00~99(单位:
0.1×L,L为导程)之间。
α:
刀尖角度。
可以选择80°、60°、55°、30°、29°和0°六种中的一种。
△dmin:
螺纹粗车时的最小背吃刀量(半径值),单位:
μm。
当循环运行时的背吃刀量小于此值时,背吃刀量锁定在该值。
d:
螺纹精车的加工余量(半径值),单位:
mm。
X、Z:
螺纹切削终点坐标。
U、W:
螺纹终点相对于循环起点的增量坐标值。
i:
螺纹半径差(螺纹切削起点相对于螺纹切削终点的),单位:
mm。
k:
螺纹高(半径值),单位:
μm。
按k=0.6495P进行计算。
△d:
第一次螺纹背吃刀量,单位:
μm。
L:
螺纹导程,单位:
mm。
2.梯形螺纹加工编程实例
2.1实例一
如图1-2,有一个简单的梯形螺纹,对其进行工艺分析,用G76指令编程。
图1-2
(1)计算必要的梯形螺纹的数据值
牙高h3=0.5P+αc=3.5
大径d=36;
小径d=d-2h3=36-2×3.5=29
查询公差表,记录公差,在进行测量时修复至尺寸。
(2)加工工艺步骤
第一步:
加工工件外圆、切槽及倒角
㈠夹住工件的左端,伸出大于36mm加槽宽的长度,保证车削梯形螺纹时有足够的退刀距离。
㈡车削工件右端面,并进行对刀。
㈢用外圆车刀粗、精车梯形螺纹的大经至∮36mm,长度36mm,并倒C3角。
㈣切槽刀切槽并将∮36mm的左端面倒C3角。
第二步:
车削梯形螺纹
㈠编写程序,设置粗车梯形螺纹的最小背吃刀量为0.05mm,留精车余量0.06mm。
㈡两次精车梯形螺纹后,测量尺寸进行修正。
(3)编写梯形螺纹数控程序。
O0001;
T0303(梯形刀);
M03S400;
G43G99G40;
G00X38Z5;
G76P020530Q50R0.06;(设定精加工两次,倒角量等于0.5倍螺距,牙型角为30°,螺纹粗车时的最小背吃刀量为0.05mm,精车余量为0.06mm。
)
G76X29Z-38P3500Q600F6;(设定螺纹高为3.5mm,第一刀切深为0.6mm。
)
G00X100;
Z100;
M05;
M30;
2.2实例二
如图1-3:
手绘梯形螺纹进行编程。
梯形螺纹长度为30mm。
图1-3
O0001;
T0303(梯形刀);
M03S400;
G43G99G40;
G00X40Z5;
G76P010230Q100R0.02;(设定精加工一次,倒角量为0.2倍螺距,牙型角为30°,螺纹粗车时的最小背吃刀量为0.1mm,精车余量为0.02mm。
)
G76X31Z-32P3500Q100F6;(设定螺纹高为3.5mm,第一刀切深为0.1mm,。
)
G00X100;
Z100
M05;
M30;
3.加工梯形螺纹实例图
3.1梯形螺纹工件展示
3.2梯形刀展示
3.3梯形螺纹工件装夹展示
结论
通过以上加工工艺的分析与实际操作相结合,我们可以在数控车床上较完美的加工出梯形螺纹。
关键点:
1、对工件进行合理的加工工艺分析。
2、针对工件选择对的梯形螺纹刀。
3、根据梯形螺纹选择正确的加工方法。
4、编程时用对指令G76,理解其参数含义。
5、加工时,选择合理的转速、背吃刀量、进给量。
参考文献:
1、《车工(技师高级技师)》徐洪义主编中国劳动社会保障出版社
2、《数控车工(技师高级技师)》韩鸿鸾主编机械工业出版社
3、《数控加工工艺》周晓宏主编机械工业出版社
4、《数控车工全技师培训教程》邹玉杰主编化学工业出版社
5、《数控车削加工编程与操作》陈为国主编辽宁科技技术出版社
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