数控车床螺纹切削方法分析与应用

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在目前的数控车床中，螺纹切削一般有两种加工方法：G32直进式切削方法和G76斜进式切削方法，由于切削方法的不同，编程方法不同，造成加工误差也不同。我们在操作使用上要仔细分析，争取加工出精度高的零件。 / o9 u& ^, W0 J/ ]4 g, _

( C1 f: h" c4 k1 A& j. o/ B! i5 I- a" J. |& l7 ~# A# y6 m) M! v( Y7 `* h: b

图1

图2



1. 两种加工方法的编程指令
   
   G32 X（U）＿Z（W）＿ F＿；
   8 G; v F) D: y q C
   说明：X、Z用于绝对编程；U、W用于相对编程；F为螺距；
   3 H* j; I( q1 y% O4 j
   G32编程切削深度分配方式一般为常量值，双刃切削，其每次切削深度一般由编程人员编程给出，如图1所示。
   
   G76P（m）（r）（a） Q(△d_min）R（d）；
   
   G76X （U）Z（w）R（i）P（k）Q（△d）F（l）；
   ( J% y# L. r. l I5 J( t+ ?( W$ m
   说明：

   
   / `, w( E+ I3 f6 T4 I$ o
   • m：精加工重复次数；
     
   • r：倒角宽度；
     6 h; P# j# R$ u
   • a：刀尖角度；
     
   • △d_min：最小切削深度，当每次切削深度（△d·n^½-△d·(n-1)^½）小于△d_min时，切削深度限制在这个值上；
     5 q$ H1 Y b) C: i, O2 I
   • d：精加工留量；
     
   • i：螺纹部分的半径差，若i＝0，为直螺纹切削方式；
     
   • k：螺纹牙高；
     % a) S, S, A1 \! x& A; _5 r
   • △d：第一次切削的切削深度；
     8 E5 {+ m+ E: U9 I( O% M1 h$ T) x5 J
   • l：螺距。

   
   
   G76编程切削深度分配方式一般为递减式，其切削为单刃切削，其切削深度由控制系统来计算给出，见图2。
   
2. 加工误差分析及使用
   
   G32直进式切削方法，由于两侧刃同时工作，切削力较大，而且排削困难，因此在切削时，两切削刃容易磨损。在切削螺距较大的螺纹时，由于切削深度较大，刀刃磨损较快，从而造成螺纹中径产生误差；但是其加工的牙形精度较高，因此一般多用于小螺距螺纹加工。由于其刀具移动切削均靠编程来完成，所以加工程序较长；由于刀刃容易磨损，因此加工中要做到勤测量。
   
   G76斜进式切削方法，由于为单侧刃加工，加工刀刃容易损伤和磨损，使加工的螺纹面不直，刀尖角发生变化，而造成牙形精度较差。但由于其为单侧刃工作，刀具负载较小，排屑容易，并且切削深度为递减式。因此，此加工方法一般适用于大螺距螺纹加工。由于此加工方法排屑容易，刀刃加工工况较好，在螺纹精度要求不高的情况下，此加工方法更为方便。在加工较高精度螺纹时，可采用两刀加工完成，既先用G76加工方法进行粗车，然后用G32加工方法精车。但要注意刀具起始点要准确，不然容易乱扣，造成零件报废。
   
   7 p& f0 f2 [ g! [
3. 切削液使用
   1 ^ O8 K1 g+ T; I/ c; M+ A
   车削螺纹时，恰当地使用切削液，可提高生产率和零件质量，切削液的主要作用如下： % y5 s* x, v/ F/ A

   
   
   • 能降低切削时产生的热量，减少由于温升引起的加工误差。
     ) D! k6 J1 Y! ?" f
   • 能在金属表面形成薄膜，减少刀具与工件的摩擦，并可冲走铁屑，从而降低工件表面粗糙度值，减少刀具磨损。
     
   • 切削液进入金属缝隙，能帮助刀具顺利切削。

   
   " F+ y8 f4 }% m; l9 L
   9 H5 w# i" C% ~3 C$ Q7 k1 s4 m9 @2 j. u. ?7 L5 W

   图3

   
   
4. 编程举例
   
   例如加工 M36X1.5的螺纹，如图3所示，用G32直进式切削编程（每次切削深度为0.2mm）：
   
   N10 G00 Z234
   W, G |1 t' d
   6 r( G! u+ \( L1 r
   N2O G00 X35.6
   
   - m! [% `% w. g- s' ?6 N* i
   N30 G32 Z269 F1.5
   
   . m- T: \* M" p2 j6 N) }( V; V
   N40 G00 X38
   & ~2 Y8 U( R/ V3 X/ G c4 b: k+ z, u" C
   N50 G00 Z234
   
   N60 G00 X35.2
   " O* _" [5 ^& g* r, Z0 x) ~
   N70 G32 Z269 F1.5
   
   N80 G00 X38
   
   5 {) p4 A) Z1 @
   N90 G00 Z234
   ) j7 w4 F8 R/ |1 i
   N100 G00 X34.8
   
   N110 G32 Z269 F1.5
   
   3 @( l, V6 B p, }. E& t6 y/ p
   N120 G00 X38
   
   ( k+ i6 Q7 f4 R6 _& Y3 X
   N130 G00 Z234
   
   ! S5 }8 I6 R% }' j9 v3 q
   N140 G00 X34.38
   # R P5 @7 Y* L, @1 e5 f0 A, x9 V
   6 w5 n# ^3 S6 h( ^6 @
   N150 G32 Z269 F1.5
   
   * }4 `2 E A* S$ H/ f0 b
   N160 G00 X300
   
   N170 G00 Z300
   , t( p& O% ^/ x. I4 W
   G76斜进式切削编程：
   
   G76 P010160 Q200 R0.05
   ) u6 ?$ l& ~9 U8 m4 V' O
   2 P9 |( _' K% Z4 v: _
   G76 X34.38 Z269 P812 Q200 F1.5
   6 s& |6 h, q; h2 _
   说明： % G/ m) Q, n5 h, i" d3 P+ @5 i9 F

   
   2 p# u, E$ }( ?) [
   • 最小切削深度为0.02mm。
     & F/ {: P) z. y
   • 第一次切削深度为0.02mm。
     
   • 螺纹牙高为0.812mm。

   
   4 P8 l; \3 N4 i
   从以上示例中可明显看到G32编程和G76编程的区别，在工作中要看工件要求的精度来确定。