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利用數控車加工大螺距螺紋的方法

2019-5-7 來源：廣州市工貿技師（shī）學院作者：馮鏗鏘

摘要: 數控車床是用來加工盤類或者軸類回轉零件的機械設備，也可用（yòng）於（yú）加工螺紋以及多頭螺紋，由於螺紋加工存在較（jiào）多（duō）的（de）難點與重點問題，時常存（cún）在一些問題，影響加工質量，因此，研究利用數控（kòng）車加工（gōng）大螺距螺（luó）紋的方法十分重要（yào）。分析螺紋加工過程中的注意事項，提出有效的解決方法，保證數控車加工大螺距螺紋的方法的（de）合（hé）理性（xìng），加（jiā）工（gōng）過程的合理性。

關鍵詞: 數控車;加工;螺距螺紋;方法

引言

在機（jī）械製造業中，利用數控車削的方法加工螺紋是（shì）常見的方法，與普通車削相比，數（shù）控車床螺紋車削的速度要高出10倍，同時，螺紋刀片刀尖的（de）作用力要高出1 000倍，因而，切削（xuē）速（sù）度（dù）較快（kuài），切削力速度較快，用力範圍較窄，極易（yì）出（chū）現（xiàn）螺（luó）紋（wén）加工難（nán）度較高的（de）問題，影（yǐng）響加工質量。本人通過大量的實驗，認為需要從刀（dāo）具幾何參數與程序編（biān）輯兩（liǎng）個方麵提（tí）高精（jīng）度，可見，研究利用數控車（chē）加工大螺距螺紋的方法十（shí）分重要，具（jù）有重要的（de）現實意義。

1、數控機床以及大螺距螺紋概（gài）述

數控機床（chuáng）即數（shù）字控製機床，是一種新型的自動控製（zhì）類機床，通（tōng）過采用數字控製進行加工過程控製，與普（pǔ）通機床相比，不僅大（dà）大（dà）提高了加工（gōng）的效率與質量，也能提（tí）高加（jiā）工的精確度。功能多種多樣，在機械設備生產過程中發揮了重要作用。數控（kòng）機床的（de）運動主要是通過加工指令（lìng）信息進行（háng）控製的，如果想要（yào）加工不同的零件，隻要改變數控機床的加工指令即（jí）可，與普通機床（chuáng）相比，具有較大（dà）的柔性，數控機床可以（yǐ）通過改變指令，生產不同的零件，而普通機床，隻能通過機床生產（chǎn）一種零件，數控機床具有顯（xiǎn）著的優勢，具有較強的可塑性，一台數控機床可以代替多種普（pǔ）通機床。數控機床可以滿足小（xiǎo）批量，單件，自動（dòng）化生產需要，可以（yǐ）在此基礎上研製一種靈活的（de），柔性的（de）自動化機床，具有較高的適應性，加工質（zhì）量穩定，加工精度較（jiào）高。

大（dà）螺距螺紋受到螺距大的影響，加工難度較大，對操（cāo）作者具有較高的要求，首先，要求操作者技術要好，具備專業的數控知識，掌握數控機床加工的相關技（jì）能。由於加工時，操作者會高度緊張，擔心出現錯誤，又需要頻繁的進（jìn）退刀，勞動強度（dù）很大，因此，對操作者具（jù）有較高（gāo）的技術要（yào）求，需要操作者掌握相關（guān）技能。其（qí）次，加大螺距螺紋對刀（dāo）具具有較大的影響，由於大螺距螺（luó）紋（wén）螺距大，升角大，進刀深，因而，在精加工的過程中，容易出現啃刀，這些（xiē）情況都（dōu）是需要在刃磨時考慮的，以免影響數控加工（gōng）工（gōng）作的順利開展。最後，對機床的要求，由於大螺紋螺距大，切削力大，因（yīn）此（cǐ），需要將機（jī）床調整好，以免出現過鬆，強度過大（dà）等問題，影響數控機床加工（gōng）質量。除此之外，還需要注重是否會產生悶車，是否會（huì）造（zào）成刀（dāo）具以及機床的磨損，出現操作不靈活（huó），為操作者增加難度的問題。因此，加（jiā）工大螺距螺紋效（xiào）率不高，難度大，強度大，是數控車床加工中的一大難題。

2、數控車加工大螺距螺紋中存（cún）在的問題

1)極易出現編程選擇不當問題。數控車加（jiā）工過（guò）程（chéng）中，需要根（gēn）據螺（luó）距大小，選擇恰（qià）當的螺距，對小於（yú）3 mm螺距的螺紋需（xū）要（yào）采用直進法進行加工（gōng），需要利（lì）用編（biān）程，機夾刀頭（tóu），以螺距的大小選擇恰當合適的（de）刀頭，但是，在實際操作過程中，無法進行（háng）準確的選擇（zé），由於采用的編程不同，加工軌跡也不同（tóng），存在刀具斜著切過去的情況，容易出現一側切削問題。隨著刀具（jù）吃刀的深入，吃刀力量逐漸變小，避免了紮刀現象的產生，一旦出現更大（dà）螺距的螺紋，采用（yòng）的方法就會暴露不（bú）足，影響數（shù）控車加工質量。

2)車（chē）刀，刃（rèn）磨的安裝不恰當，不合理，在（zài）安裝不合理的情況下，無法保證數控機床的正常工作，極易影響大螺距螺紋的（de）加工。

3)數控機床工人技術有限（xiàn），數控機床（chuáng）加工的技術性很強，需要在操作過程中，注重程序編寫方法的合理性，按照相關要求進行程序編（biān）寫，還需要注意操作的（de）規範性與（yǔ）合理性（xìng），需要注（zhù）意數控機床加工操作的科學性，確保數控機床工作的順利開展，有效進行大螺距螺紋的（de）加工，確保加工質量，選擇恰當的數控車加工大（dà）螺（luó）距螺紋（wén）的方（fāng）法，提高加工質量。

3、螺紋基本特性

了解螺紋的基本特性，有助於清楚螺紋加工的重（chóng）點，合理（lǐ）利用大螺距螺紋加工方法進行加工，確（què）保加工質量，保證螺紋加（jiā）工（gōng）工作的順利實施。

1)螺紋的形狀以及線數特性。根據螺紋剖麵形狀不同，可以將螺（luó）紋分為四（sì）種，分別是梯形螺紋，三角螺紋，鋸齒螺（luó）紋和矩形螺紋。同（tóng）時，按照（zhào）螺紋線數的數量，可以將（jiāng）螺紋分（fèn）為單線螺（luó）紋與多線螺紋。

2)螺紋（wén）的（de）作用與功能。在各種機械過程中，螺紋零件的作用主要體現在（zài）三個方麵，首先，可以進行連接，緊固，其次，改變運動形式，進行動力（lì）傳遞（dì），最後，可（kě）以進行（háng）堅固，連接，根據螺距螺紋的不同形式，選擇不同的（de）加工方法，保證其滿足技術要求。

4、數控車（chē）加工大螺距螺紋的方法

4．1 車刀的選（xuǎn）擇、刃磨

在數（shù）控車加工過程中，需（xū）要選（xuǎn）擇恰當的（de）加工大螺距螺紋的方法，注重車刀的（de）選擇與刃磨。數控車（chē）床作為一種應用最廣泛的數控（kòng）機床，發揮了重要（yào）的作（zuò）用（yòng），應用廣泛，為保證數控（kòng）車工作的順利實施，需要選擇恰當的車刀，需要注意以下幾方麵內容。

1)注重刀具的選擇，在選（xuǎn）擇車刀時，需要選擇高速（sù）鋼車刀，方便進行（háng）塑性鋼（gāng）件材料的（de）螺紋加工，選擇白鋼刀刃的莫螺紋車刀，進行（háng）大螺（luó）距螺紋和精密絲杆等工件的加工，需要選擇硬質合金螺紋車刀進行鑄鐵材料的加（jiā）工。

2)注重車刀的（de）幾何角度。一般情況下，車刀的幾何角度主要有三種，①刀尖角應該等於（yú）牙型角，普通三（sān）角形螺紋是60°。②後角為10°左（zuǒ）右，受到螺紋升角的影響，進刀方向應當一麵（miàn）稍大些。③前角一般為15°以內，螺紋車刀的前角對牙型（xíng）角（jiǎo）具有較大的（de）影響，需要注意螺紋前角的角度，盡可能取（qǔ）小（xiǎo）一點。

3)注重車刀（dāo）的刃磨，在車刀刃磨過程中，需要注意粗細要求，刃磨（mó）出合理的後角與前角，需要注重車刀的刀刃，根據大（dà）螺距螺紋的實際情況，進行合理的刃磨，確（què）保車刀（dāo）選擇的合理性。

4．2 車刀的安裝

在數控車加工大螺距螺紋的工作中，安裝數控車的車刀十分重要，安裝的質（zhì）量，安裝的方式（shì），安（ān）裝（zhuāng）的種類直接影響到數控車加工（gōng）的順利性，因此，車刀的（de）安裝尤（yóu）為重（chóng）要，占據（jù）了重（chóng）要的位置。車刀的安裝需要注意以下幾點。

1)在車削螺紋時，需要（yào）注（zhù）重牙形的正（zhèng）確，需要對螺紋（wén）車刀的安（ān）裝（zhuāng）提出嚴（yán）格的要求，在車刀安裝過（guò）程中，需要對（duì）準工（gōng）件（jiàn）旋（xuán）轉中（zhōng）心，確保車刀（dāo）安裝的合理性。

2)在車刀安裝過（guò）程中，需要注意車刀的高度，如（rú）果車刀安裝過高，容易吃（chī）刀，導致後麵的刀麵頂住工件，增加摩擦（cā）力（lì），不利於加工工作的（de）開展，甚至（zhì）會將工件頂彎，造成啃刀（dāo）。如果過低，則切（qiē）屑不容易排出，會不（bú）斷加深自動（dòng）徑（jìng）向，也容易（yì）導致出現（xiàn）啃刀問題。

3)注重車刀的角度，在車刀安裝過程中，需要保證車刀刀尖角（jiǎo）的中心線與工件垂直，以免將車刀裝（zhuāng）歪，產生牙形歪斜，影響數控車床的工作效（xiào）果。

4．3 程序編寫方法與要求

在程序編寫過程中（zhōng），需要（yào）注重切削螺紋指令的選擇，采用直進法，斜進法進行切削，根據不同的大螺（luó）距螺紋進行程序選擇與程序編寫，選擇不（bú）同的指令，因此，在數控車加工大螺距螺紋過程中，需要注意程序編寫方（fāng）法與要求，保證程序編寫方法與（yǔ）要求的合理性（xìng）。確保程（chéng）序編寫方法與要求的合（hé）理性需要從兩方麵內容著（zhe）手，一方麵，需要注意指令（lìng）的理（lǐ）想，根據大螺距螺紋的特點，選擇（zé）恰當的切削方法，了解指令，選擇合理的程序，確保加工的合理性，保證加（jiā）工（gōng）的精確性。另一方麵（miàn），需要注意到尖角的變化，根據刀尖角的變化，了（le）解（jiě）加工方法，注重程序編寫的合理性。

5、結語

數控（kòng）車削螺（luó）紋產（chǎn）生的故障形式多種（zhǒng）多樣，既具有設備因（yīn）素，也具（jù）有操作中，刀（dāo）具的因素，因而，在排除故障時，需要進行仔細的研究分析，需要具體問題具體分析，利用各種診（zhěn）斷手段與（yǔ）檢測（cè）方法，得出具體的影響因素，找到有效的解決方法，提高加工大螺距螺紋的質量

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