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一種提高（gāo）剛性攻絲效率的方法

2021-12-28 來源：武漢華中數控股（gǔ）份有限公司（sī）作者：遊幫泉文聞雷俊蔡飛

摘要 : 國內市場對 5G 基站加（jiā）工（gōng）的訂（dìng）單需求大增，為搶占（zhàn） 5G 基站零件的加工市場，針對5G 通訊基站加工特點之一 “鑽孔（kǒng）、攻（gōng）絲多（有（yǒu）些零件鑽孔、攻絲（sī）工序用時占比超過 60%）”，華中 8 型係統開（kāi）發了攻絲快速回退（tuì）功能，設置攻絲回退的倍率後，可使攻絲回退速度加倍，以此提高（gāo）攻絲的效率，從而提高整體零件加工效率。本（běn）文主要說（shuō）明攻絲快速回退功能。

關鍵詞 : 剛性攻絲（本文提到的攻絲都是剛性攻絲）、攻絲快（kuài）速回退（tuì）、提高效率、螺紋質量

1、引言

剛性攻絲或稱（chēng）同步（bù）進給攻絲。剛性攻絲過程中將主軸旋轉與進給同（tóng）步化，即（jí）控製主軸和進給軸的移動量同步成（chéng）比例，此時主軸電機的工作（zuò）方式（shì）和伺服電機一樣都是在位置控製方式下工作，由攻絲軸和主軸之間的（de）插（chā）補來執行攻絲，C 軸（主軸電機有編碼器，確保主軸能進行位置（zhì）控製，即主軸速度模式控製切換為 C 軸位置模式控（kòng）製，按進給軸進行位置插補運算）每轉一圈攻絲軸走一個螺距的距離，以匹配特定的螺紋螺距需要，即（jí）使在加減速期間這（zhè）種進給關係也不（bú）變化。主軸和攻絲軸需滿足如下關係 :P ＝ F/S，表達式中

P 表示絲錐的（de）螺距（單位 mm），F 表示（shì） Z 軸的進（jìn）給量（單（dān）位 mm/min），S 表示主軸轉速（單位（wèi） r/min）。

華中 8 型係統開發的（de）攻絲快速（sù）回退功能，設置攻絲（sī）回退的倍率後，可使攻絲回退速度加（jiā）倍，以此提高攻絲的效率，從而提（tí）高整（zhěng）體零件加工效（xiào）率（lǜ）。

2、剛性攻絲動作說明

一（yī）般來說，華中 8 型係統（tǒng）攻絲循環有以下六個動作順序 :（以 Z 軸為攻絲軸舉（jǔ）例說明）

順序動作 1:X、Y 軸定位到孔上方，Z 軸到達初始（shǐ）點 ;

順序動（dòng）作 2: 快速移動到 R 點 ;

順序動作 3: 執行（háng）攻絲動作到孔底 ;

順（shùn）序動作 4: 在孔底執行暫停（G 代碼中沒有（yǒu）定義就無此步（bù）驟）;

順序動作 5: 執行攻絲（sī）動作退刀到 R 點（G代碼中定義 G99 返回方式時攻（gōng）絲循（xún）環到此結束）;

順（shùn）序動作 6: 快速回退到初始初始點（G 代碼中定義 G98 返回方式（shì）時攻（gōng）絲循環到此結束）;

3、剛性攻絲效率提升的方向探究

針對上文中剛性攻絲動（dòng）作（zuò）說明，各個順序動作階段效率提升探究的可能性。

1）在工藝方向

1.1）調整 R 點和初始點的位置（zhì），縮短順序動作 2 和順（shùn）序動（dòng）作 6 的行程以（yǐ）提高效率 ;

1.2）盡可能地提高攻絲的主軸（zhóu）轉速 ;

1.3）盡可能縮短甚至取消（xiāo）孔底的（de）暫停時間 ;

1.4）G 代（dài）碼中定義 G99 返回方式時，省去順（shùn）序動作 6;

1.5）攻（gōng）絲時選擇一攻到底模式進行剛性攻絲（攻絲軌跡從 R 點直接到孔底 Z 點），而不是采用（yòng）啄（zhuó）式攻絲方（fāng）式進行剛性攻（gōng）絲（攻絲過程中是反複（fù）間歇進給）;

2）在數控係統功能方（fāng）向

2.1）順序動作 1 和順序動作（zuò） 2、順序動作6 和下一個孔的順序動作 1，相互（hù）垂直的兩程序段相交處，通過使兩處的速度在（zài）相交（jiāo）處重疊（dié）從（cóng）而達到路徑重疊的目的，縮短程序循環時間，提（tí）高加（jiā）工效率 ;

2.2）提升順序動作 5 的回退速度，由於此階段沒有切削，負載（zǎi）相對於順序動作（zuò） 3 階段要小，因此可以（yǐ）加快順序動作 5 的回退速（sù）度以提升效率。

4、剛性（xìng）攻絲快速回退功能舉例介紹

華中 8 型數控係統攻絲快速回（huí）退功能，就是針對上文中順序動作 5 進行（háng）優化，提升順序動作5 的回退速度，進而提升剛性攻絲效率（lǜ）。上文中剛性攻絲順序動作 3 階段（duàn）進刀，已（yǐ）經加工出螺紋（wén），順序動作 5 階段（duàn）是沿著（zhe）已加工的螺紋退刀，負載小，因此可以在機床負（fù）載允許情況下加快攻絲回退（tuì）速度來提升（shēng）剛性攻絲效率。即華中 8 型數控係統攻絲快速回退功能，在不影響剛性攻絲速度（進刀（dāo）加工（gōng）螺紋（wén）的速度）前提下，提升攻絲回退速度以提高剛性攻絲效率。

4.1 用例環（huán）境說明

當攻絲回退倍率為（wéi） 10（回退速度為原來回退速度的 100%），20（回退速度為（wéi）原（yuán）來（lái）回退速度的 200%），50（回退速（sù）度（dù）為原來回（huí）退速度的500%）時，使用（yòng） S1000 速（sù）度，進（jìn）行 G84 攻（gōng）絲加工 M3 螺紋（wén），驗證回（huí）退速度是（shì）否有所提升，攻絲（sī）效率是否有提升，攻絲的螺紋孔是（shì）否合格 ;

4.2 用（yòng）例（lì）采樣數據

4.3 用例效率對比（bǐ）結果

4.4 用例加工零（líng）件示意（yì）

華中 8 型數控係統（tǒng）的攻絲快速回退功能，在（zài）相同攻絲（sī）速度條件下進行剛性攻絲，通過設置剛攻快（kuài）速回退倍（bèi）率（lǜ），可以使剛（gāng）攻回退速度加倍，進而提升剛性攻絲的加工效率，並保證剛性攻絲的螺（luó）紋質量。

5.結語

在剛性攻絲時（shí），使用華中 8 型數控係統的攻絲快速回退功能，通過設置剛攻快速回退倍率（lǜ），可以提升剛性攻絲的加工效率，並保證（zhèng）剛性攻（gōng）絲的螺紋（wén）質量。

華中 8 型數（shù）控係統的攻絲快速回退功能（néng），為提升剛性攻絲效率提供了（le）一種實用的選擇。華中 8 型數控係統的攻絲快速回（huí）退功能是（shì）在（zài）係統層（céng）麵進行功能優化，通過係統端設置（zhì）一個參數，不改變剛性攻絲進刀（即加工出螺紋）加工速度的前提（tí）下，通過改變（biàn）攻絲回退階段（duàn）的速度，可以明顯有效提升剛性（xìng）攻絲效率。

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