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利用数控车加工大螺距螺纹的方法
2019-5-7  来源: 广州市工贸技师学院  作者:冯铿锵
  
      摘 要: 数控车床是用来加工盘类或者轴类回转零件的机械设备,也可用于加工螺纹以及多头螺纹,由于螺纹加工存在较多的难点与重点问题,时常存在一些问题,影响加工质量,因此,研究利用数控车加工大螺距螺纹的方法十分重要。分析螺纹加工过程中的注意事项,提出有效的解决方法,保证数控车加工大螺距螺纹的方法的合理性,加工过程的合理性。
    
      关键词: 数控车;加工;螺距螺纹;方法
  
      引言
  
      在机械制造业中,利用数控车削的方法加工螺纹是常见的方法,与普通车削相比,数控车床螺纹车削的速度要高出10倍,同时,螺纹刀片刀尖的作用力要高出1 000倍,因而,切削速度较快,切削力速度较快,用力范围较窄,极易出现螺纹加工难度较高的问题,影响加工质量。本人通过大量的实验,认为需要从刀具几何参数与程序编辑两个方面提高精度,可见,研究利用数控车加工大螺距螺纹的方法十分重要,具有重要的现实意义。
  
      1、数控机床以及大螺距螺纹概述
  
      数控机床即数字控制机床,是一种新型的自动控制类机床,通过采用数字控制进行加工过程控制,与普通机床相比,不仅大大提高了加工的效率与质量,也能提高加工的精确度。功能多种多样,在机械设备生产过程中发挥了重要作用。数控机床的运动主要是通过加工指令信息进行控制的,如果想要加工不同的零件,只要改变数控机床的加工指令即可,与普通机床相比,具有较大的柔性,数控机床可以通过改变指令,生产不同的零件,而普通机床,只能通过机床生产一种零件,数控机床具有显著的优势,具有较强的可塑性,一台数控机床可以代替多种普通机床。数控机床可以满足小批量,单件,自动化生产需要,可以在此基础上研制一种灵活的,柔性的自动化机床,具有较高的适应性,加工质量稳定,加工精度较高。
    
      大螺距螺纹受到螺距大的影响,加工难度较大,对操作者具有较高的要求,首先,要求操作者技术要好,具备专业的数控知识,掌握数控机床加工的相关技能。由于加工时,操作者会高度紧张,担心出现错误,又需要频繁的进退刀,劳动强度很大,因此,对操作者具有较高的技术要求,需要操作者掌握相关技能。其次,加大螺距螺纹对刀具具有较大的影响,由于大螺距螺纹螺距大,升角大,进刀深,因而,在精加工的过程中,容易出现啃刀,这些情况都是需要在刃磨时考虑的,以免影响数控加工工作的顺利开展。最后,对机床的要求,由于大螺纹螺距大,切削力大,因此,需要将机床调整好,以免出现过松,强度过大等问题,影响数控机床加工质量。除此之外,还需要注重是否会产生闷车,是否会造成刀具以及机床的磨损,出现操作不灵活,为操作者增加难度的问题。因此,加工大螺距螺纹效率不高,难度大,强度大,是数控车床加工中的一大难题。
  
      2、数控车加工大螺距螺纹中存在的问题
  
      1)极易出现编程选择不当问题。数控车加工过程中,需要根据螺距大小,选择恰当的螺距,对小于3 mm螺距的螺纹需要采用直进法进行加工,需要利用编程,机夹刀头,以螺距的大小选择恰当合适的刀头,但是,在实际操作过程中,无法进行准确的选择,由于采用的编程不同,加工轨迹也不同,存在刀具斜着切过去的情况,容易出现一侧切削问题。随着刀具吃刀的深入,吃刀力量逐渐变小,避免了扎刀现象的产生,一旦出现更大螺距的螺纹,采用的方法就会暴露不足,影响数控车加工质量。
  
      2)车刀,刃磨的安装不恰当,不合理,在安装不合理的情况下,无法保证数控机床的正常工作,极易影响大螺距螺纹的加工。
  
      3)数控机床工人技术有限,数控机床加工的技术性很强,需要在操作过程中,注重程序编写方法的合理性,按照相关要求进行程序编写,还需要注意操作的规范性与合理性,需要注意数控机床加工操作的科学性,确保数控机床工作的顺利开展,有效进行大螺距螺纹的加工,确保加工质量,选择恰当的数控车加工大螺距螺纹的方法,提高加工质量。

      3、螺纹基本特性
  
      了解螺纹的基本特性,有助于清楚螺纹加工的重点,合理利用大螺距螺纹加工方法进行加工,确保加工质量,保证螺纹加工工作的顺利实施。
  
      1)螺纹的形状以及线数特性。根据螺纹剖面形状不同,可以将螺纹分为四种,分别是梯形螺纹,三角螺纹,锯齿螺纹和矩形螺纹。同时,按照螺纹线数的数量,可以将螺纹分为单线螺纹与多线螺纹。
  
      2)螺纹的作用与功能。在各种机械过程中,螺纹零件的作用主要体现在三个方面,首先,可以进行连接,紧固,其次,改变运动形式,进行动力传递,最后,可以进行坚固,连接,根据螺距螺纹的不同形式,选择不同的加工方法,保证其满足技术要求。
  
      4、数控车加工大螺距螺纹的方法

      4.1 车刀的选择、刃磨
  
      在数控车加工过程中,需要选择恰当的加工大螺距螺纹的方法,注重车刀的选择与刃磨。数控车床作为一种应用最广泛的数控机床,发挥了重要的作用,应用广泛,为保证数控车工作的顺利实施,需要选择恰当的车刀,需要注意以下几方面内容。
  
      1)注重刀具的选择,在选择车刀时,需要选择高速钢车刀,方便进行塑性钢件材料的螺纹加工,选择白钢刀刃的莫螺纹车刀,进行大螺距螺纹和精密丝杆等工件的加工,需要选择硬质合金螺纹车刀进行铸铁材料的加工。
  
      2)注重车刀的几何角度。一般情况下,车刀的几何角度主要有三种,①刀尖角应该等于牙型角,普通三角形螺纹是60°。②后角为10°左右,受到螺纹升角的影响,进刀方向应当一面稍大些。③前角一般为15°以内,螺纹车刀的前角对牙型角具有较大的影响,需要注意螺纹前角的角度,尽可能取小一点。
  
      3)注重车刀的刃磨,在车刀刃磨过程中,需要注意粗细要求,刃磨出合理的后角与前角,需要注重车刀的刀刃,根据大螺距螺纹的实际情况,进行合理的刃磨,确保车刀选择的合理性。
  
      4.2 车刀的安装
  
      在数控车加工大螺距螺纹的工作中,安装数控车的车刀十分重要,安装的质量,安装的方式,安装的种类直接影响到数控车加工的顺利性,因此,车刀的安装尤为重要,占据了重要的位置。车刀的安装需要注意以下几点。
  
      1)在车削螺纹时,需要注重牙形的正确,需要对螺纹车刀的安装提出严格的要求,在车刀安装过程中,需要对准工件旋转中心,确保车刀安装的合理性。
  
      2)在车刀安装过程中,需要注意车刀的高度,如果车刀安装过高,容易吃刀,导致后面的刀面顶住工件,增加摩擦力,不利于加工工作的开展,甚至会将工件顶弯,造成啃刀。如果过低,则切屑不容易排出,会不断加深自动径向,也容易导致出现啃刀问题。
  
      3)注重车刀的角度,在车刀安装过程中,需要保证车刀刀尖角的中心线与工件垂直,以免将车刀装歪,产生牙形歪斜,影响数控车床的工作效果。
  
      4.3 程序编写方法与要求
  
      在程序编写过程中,需要注重切削螺纹指令的选择,采用直进法,斜进法进行切削,根据不同的大螺距螺纹进行程序选择与程序编写,选择不同的指令,因此,在数控车加工大螺距螺纹过程中,需要注意程序编写方法与要求,保证程序编写方法与要求的合理性。确保程序编写方法与要求的合理性需要从两方面内容着手,一方面,需要注意指令的理想,根据大螺距螺纹的特点,选择恰当的切削方法,了解指令,选择合理的程序,确保加工的合理性,保证加工的精确性。另一方面,需要注意到尖角的变化,根据刀尖角的变化,了解加工方法,注重程序编写的合理性。
  
      5、结语

      数控车削螺纹产生的故障形式多种多样,既具有设备因素,也具有操作中,刀具的因素,因而,在排除故障时,需要进行仔细的研究分析,需要具体问题具体分析,利用各种诊断手段与检测方法,得出具体的影响因素,找到有效的解决方法,提高加工大螺距螺纹的质量
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