數(shù)控車床上加工蝸桿的通用宏程序

    摘 要 很多中小型企業(yè)會(huì)遇到要在數(shù)控車床上加工大螺距

    梯形螺紋和蝸桿(由于這些企業(yè)條件限制(往往不能編制好加工

    程序(本文以實(shí)例探討了數(shù)控車床中加工蝸桿和梯形螺紋通用宏

    程序的設(shè)計(jì)和編程(讓中小企業(yè)也能輕松地應(yīng)用宏程序加工蝸桿

    和梯形螺紋。

    關(guān)鍵詞 宏程序 梯形螺紋 蝸桿

    一、前言

    今年本人應(yīng)某中小型企業(yè)邀請(qǐng)(去幫他們處理數(shù)控車床加工中遇到的一些問題。經(jīng)交流得知(他們要加工一批蝸桿(并從宜昌紡織機(jī)械廠請(qǐng)了位師傅編了個(gè)很長(zhǎng)的程序(但加工時(shí)還是很快損壞了刀具。我查閱了相關(guān)說明書(并無這方面內(nèi)容(上網(wǎng)搜索(也沒有找到免費(fèi)的可以直接使用的相關(guān)文章(因此本人參考部分資料(給他們編制了一個(gè)通用的加工蝸桿和梯形螺紋的程序(告訴他們使用方法后(遇到蝸桿和梯形螺紋就可以直接套用該程序(這樣即使對(duì)宏程序不太熟悉的工人也可以加工蝸桿和梯形螺紋了。

    二、加工螺紋的一般方法

    在數(shù)控車床加工螺紋一般有四種方法；直進(jìn)法、斜進(jìn)法、左右切削法和切槽刀粗切槽法四種。

    1、直進(jìn)法；如圖1所示(螺紋刀間歇性進(jìn)給到牙深處(采用此種方法加工梯形螺紋時(shí)(螺紋車刀的三面都參與切削(導(dǎo)致加工排屑困難(切削力和切削熱增加(刀尖磨損嚴(yán)重(進(jìn)刀量過大時(shí)(還可能產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。很顯然(加工大螺距梯形螺紋和蝸桿是不可取的。

    2、斜進(jìn)法；如圖2所示(螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進(jìn)給到牙深處(采用此種方法加工梯形螺紋時(shí)(螺紋車刀始終只有一側(cè)刀刃參加切削(從而排屑比較順利(刀尖的受力和受熱情況有所改善(在車削中不易引起扎刀現(xiàn)象。

    3、左右切削法；如圖3所示(螺紋車刀沿牙型角方向交錯(cuò)間隙進(jìn)給至牙深(該方法同于斜進(jìn)法(在數(shù)控車床上采用宏程序編程來實(shí)現(xiàn)。

    3、切槽刀粗切槽法；如圖4所示(該方法先用切槽刀粗切槽(再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩側(cè)面(這種方法在數(shù)控車中較難實(shí)現(xiàn)。

    三、蝸桿和大螺距梯形螺紋特點(diǎn)和加工方法

    車削加工蝸桿和大導(dǎo)程螺紋(無論用斜進(jìn)法還是左右切削法(切削抗力非常大(以前只能用高速鋼車刀低速車削加工(生產(chǎn)效率非常低。為了用硬質(zhì)合金刀具也能加工(就得設(shè)法降低刀刃的切削深度(因此我采用了“分層切削”的方法來加工。

    把螺紋或蝸桿的牙槽分成若干層(轉(zhuǎn)化成若干個(gè)較淺的梯形槽來進(jìn)行切削(每一層的切削都采用先直進(jìn)后向左的車削方法。由于左切削時(shí)槽深不變(刀具只需做向左的方向！沿導(dǎo)軌方向，進(jìn)給(這樣就把左右切削法和斜進(jìn)法有機(jī)地結(jié)合了起來(由于只有一個(gè)切削刃進(jìn)行切削(還可以有效地控制切除余量(這樣可以很好地保證表面質(zhì)量和刀具的使用壽命。如圖五所示。

    四、加工蝸桿和梯形螺紋的宏程序

    1、刀具的選擇；由于中小企業(yè)多買經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床(常見國(guó)產(chǎn)機(jī)是廣

    州數(shù)控和華中數(shù)控(因此本文以廣數(shù)980TD為例來編程加工。車刀選用硬

    質(zhì)合金車刀(刀頭寬度略小于梯形螺紋的槽底寬度。

    2、加工的宏程序；如加工Tr40×10-7e的梯形螺紋(其程序如下； O001！程序名，

    T0101 M03 S350;！選取螺紋車刀(設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速每分鐘350轉(zhuǎn)， G99 G21 G97 M08;(每轉(zhuǎn)進(jìn)給(開切削液)

    G65 H01 P#101 Q10;(螺距10mm)

    G65 H01 P#102 Q5.25;(牙高5.25mm)

    G65 H01 P#103 Q0;(初始化每次Z向偏移量)

    G65 H01 P#104 Q0.2;(每次X向進(jìn)給量)

    G65 H01 P#105 Q15;(每次Z向起點(diǎn))

    G65 H01 P#106 Q-30;(梯形螺紋長(zhǎng)度30mm)

    G65 H01 P#107 Q40;(螺紋公稱直徑)

    G65 H01 P#130 Q3.5;(螺紋刀頭寬度3.5mm) G65 H01 P#131 Q3.928;(螺紋槽底寬3.928mm) G65 H03 P#132 Q#131 R#130;(螺紋槽底寬減去刀頭寬) G65 H02 P#108 Q#107 R3;(偏離公稱直徑3mm,如果是加工內(nèi)螺紋則改

    為H03)

    G00 X#108;(X向起刀點(diǎn))

    N100 G65 H03 P#120 Q#105 R#103;(計(jì)算Z向起點(diǎn)) G00 Z#120;(Z向起刀點(diǎn))

    G65 H03 P#109 Q#107 R#104;(X向的進(jìn)給深度)

    G92 X#109 Z#106 F#101;(梯形螺紋加工)

    G65 H03 P#103 Q#103 R0.2;(Z向偏移量每次減0.2mm) G65 H03 P#110 Q#102 R#104; G65 H33 P#111 Q2 R15;！正切值計(jì)算(如果是蝸桿則R20， G65 H04 P#121 Q#111 R#110; G65 H02 P#133 Q#112 R#132;(每層Z向移動(dòng)量)

    G65 H86 P100 Q-#103 R#133;(若每層沒切完(則返回N100,注意負(fù)號(hào))

    G65 H02 P#104 Q#104 R0.2;

    G65 H04 P#114 Q#102 R2;

    G65 H03 P#116 Q#107 R#114;(每層X向移動(dòng)量)

    G65 H01 P#103 Q0;(每層切完Z向返回初始值)

    G92 X#109 Z#106 F#101;(精加工右側(cè)面第一刀)

    G92 X#109 Z#106 F#101;(精加工右側(cè)面第二刀)

    G92 X#109 Z#106 F#101;(精加工右側(cè)面第三刀)

    G65 H03 P#134 Q#105 R#132;(精加工左側(cè)面起刀點(diǎn)計(jì)算)

    G00 Z#134;！精加工左側(cè)面Z向起刀點(diǎn)，

    G92 X#109 Z#106 F#101; ！精加工左側(cè)面第一刀，

    G00 Z#134;

    G92 X#109 Z#106 F#101; ！精加工左側(cè)面第二刀，

    G00 Z#134;

    G92 X#109 Z#106 F#101; ！精加工左側(cè)面第三刀，

    G00 X100 Z100 M09;！遠(yuǎn)離工件(關(guān)切削液，

    M05;！主軸停，

    M30，！程序結(jié)束，

    五、使用方法

    把上述程序輸入到機(jī)床中保存下來(如果在加工中遇到梯形螺紋或蝸桿(就把些主要參數(shù)在該程序中進(jìn)行些修改(參數(shù)主要是大徑、螺距、牙深、槽寬(以及刀具的刀具號(hào)、刀頭寬度(修改的位臵見程序中括號(hào)內(nèi)所描述。檢查正確后就可以加工了(十分方便(不需要操作者有很高的宏程序編輯能力。

    六、結(jié)束語

    實(shí)踐證明(采用“分層切削”法加工蝸桿和梯形螺紋(可以在保證刀具不打刀、不扎刀的情況下(高精度、高效率地完成蝸桿和大螺距螺紋的加工。