梯形螺纹的数控加工方法
浅谈梯形螺纹在数控车床上的加工与编程

浅谈梯形螺纹在数控车床上的加工与编程江苏工贸技师学院摘要:在数控车床上加工梯形螺纹有一定的技术难度,特别是在高速切削时难度更大,安全可靠性差,加工的时候不容易观察和控制,这样就会更加的严格要求我们对梯形螺纹的加工方法进行不断和更多的探索。
关键词:梯形螺纹数控车削高速车削加工方法梯形螺纹与三角螺纹相比,螺距和牙型都大,而且要求精度高,牙型两端侧面表面粗糙度较形螺纹在数控车床高速切削中加工的难度较大,在多年的数控车小,这样导致了梯形螺纹高速车削时吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大。
这样就导致了梯床实习中,通过不断的摸索与总结,对梯形螺纹的加工业有了一定的认识,下面就来研究下梯形螺纹的车削方法。
一、梯形螺纹在数控车床上加工的基本方法与工艺分析1. 梯形螺纹的尺寸计算梯形螺纹的代号梯形螺纹的代号用字母“Tr”表示,及公称直径×螺距表示,单位为mm。
左旋螺纹则需要在尺寸规格后加注“LH”,右旋则不需要。
例:Tr40×4,Tr36×6LH,梯形螺纹的标记由螺纹公差代号和螺纹旋合长度代号组成,如:Tr50×7LH—7e—L(Tr50×7LH为梯形螺纹代号、7e为公差代号、L为旋合长度代号)。
国标规定,公制梯形螺纹的牙型角为30°。
各基本计算公式如表1-1图1-1梯形螺纹各部分名称、代号及计算公式2.梯形螺纹加工的基本方法(1)直进法。
螺纹车刀X向间歇进给到牙深处。
采用这种方法加工梯形螺纹时,螺纹车刀的三面都参加了切削,这样会导致加工是排削困难,切削力和切削热增加,刀尖磨损严重。
如果进刀量大时,有可能会出现“扎刀”现象。
这种方法在数控车床里用指令G92和G32来实现。
例:G32/G92单段螺纹切削指令G32/G92X(U)Z(W) FX(U)Z(W)为螺纹种点的坐标,F为导程。
G32/G92属于直进式切削方法,加工程序编写繁琐,工作量大。
(2)斜进法。
梯形螺纹的数控车削加工

梯形螺纹的数控车削加工摘要:梯形螺纹的加工是数控车削的一个难点, 针对在数控车床加工梯形螺纹时容易出现扎刀等现象,本文介绍使用GSK980TDa系统的数控车床,运用调用子程序和编制宏程序两种编程方法,对梯形螺纹进行分层切削加工,较好的解决了加工过程中梯形螺纹车刀各切削刃的受力分配问题,有效避免了扎刀现象,为数控车削梯形螺纹提供一个实用的加工方法。
关键词:梯形螺纹;数控车削;宏程序;调用子程序;分层切削法一、前言梯形螺纹在传动中应用越来越广泛, 精度要求越来越高, 这就对梯形螺纹提出了高精度高效率的制造要求。
在车床上加工梯形螺纹是一项技术难度较高的工作, 梯形螺纹的车削在普通车床上应用比较广泛, 但要求工人要有比较熟练的操作技巧, 劳动强度大,螺纹加工的精度和效率受人为因素影响比较大,废品率较高。
数控车床稳定的高精度加工性能为梯形螺纹的车削提供了良好的加工基础, 但在数车上加工梯形螺纹编程与控制比较困难, 因此有人错误地认为数车不适合用来车削梯形螺纹, 实际上如果所编制的梯形螺纹加工程序工艺合理, 在数车上车削梯形螺纹也会取得很好的效果。
二、数控车加工梯形螺纹的难点1.数控车不能直接使用普通车床的梯形螺纹加工方法普通车床所使用的梯形螺纹加工方法如左右切削法、直槽法、阶梯槽法等都不能直接用于数控车。
因为数控车取消了普通车床上的机械传动链,通过装在主轴末端的同步传动带与主轴脉冲编码器连接,从而构成了主轴与大滑板传动丝杆之间的传动链。
主轴脉冲编码器在车螺纹时,同时输出两路信号:一路是按编程人员在加工程序中给定的主轴转速和螺距值,确定伺服电机的转速,保证主轴和伺服电机两种转速形成严格的传动比;另一路是控制彳轴的定位,保证螺纹车刀在多次循环切削过程中,车刀刀尖始终在螺旋槽内而不乱牙。
如果在加工过程中因出现扎刀或刀具损坏需要更换螺纹车刀而使数控车床停止旋转时,主轴脉冲编码器停止工作,上述两路信号停止输出,此时重新安装的螺纹车刀就很难准确地落在前一把螺纹车刀车出的螺旋槽内,从而加大对刀难度,甚至出现乱牙现象。
在数控车床上用宏程序加工梯形螺纹

不是理想的加工方法。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为了解决“直进分”和“斜进法”的缺点,就
必须改善刀具的切削方式。通过分析,最后选用
(见图3)“分层切削法”。“分层切削法”是先
把螺纹X向分成若干层,
每层Z向再进行若干次粗
切削,再进行左、右精车
切削。每层刀具只需沿左
右牙型线切削,背吃刀量
小,从而使排屑比较顺
利,刀具的受力和受热情
图3 分层切削法
起刀点Z轴偏 移量(CE)的计 算公式为
图7
CE=BE-BC=(AH+tan15°×HE)-BC =(P/4+tan15°×HE)-BC 即起刀点Z轴偏移量(螺纹右侧留0.1mm的精 加工量)参数变量为
#8=#2/4+TAN[15]*[#1-#3]/2-#6/2-0.1;
每层Z轴的切削余量(DF)的计算公式为
M 机床自动化 achine Tools Automation
在数控车床上用宏程序加工梯形螺纹
中国北车永济新时速电机电器有限责任公司 (山西 044502) 陈建军 永济电机高级技工学校 (山西 044500) 张丽波
一、梯形螺纹在数控车床上的加工工艺
数控车加工螺纹有三种指令:G32、G92、 G76。其中G32、G92的进刀方式为“直进法” (见图1);G76的进刀方式为“斜进法”(见图 2)。
DF=BF-BD=2(AH+tan15°×HE)-BD
即每层Z轴的切削余量(螺纹左侧留0.1mm的 精加工量)参数变量为
#9=#2/2+TAN[15]*[#1-#3]-#6-0.1
(3)外螺纹Tr36×6程序
O8888; M03S200; G00X100Z50; T0101; G00X40Z10; #1=36;(螺纹大径及公称直径) #2=6;(螺距) #3=#1-#2/2;(螺纹中径) #4=0.5;(牙顶间隙) #5=#1-#2-2*#4;(螺纹小径) #6=1(T型螺纹刀刀尖宽) #7=0.366*#2-2*TAN[15]*#4;(牙底槽宽) #8=#2/4+TAN[15]*[#1-#3]/2-#6/2-0.1;(起 到点Z轴偏移量,右侧留0.1mm) #9=#2/2+TAN[15]*[#1-#3]-#6-0.1;(每层Z 轴的切削余量,左侧留0.1mm) #10=0.5(X轴的吃刀量) N1IF[#1LE#5]GOTO4;(判断切削直径,如果X值 ≤小径,则执行N4程序段) N2IF[#9LE0.1]GOTO3;(判断每层Z轴切削余量如 果余量≤0.1mm,则执行N3程序段) G00Z[10+#8];(Z轴起刀点) G92X#1Z-42F#2;(切削螺纹) #8=#8-0.3;(重新计算Z轴起刀点偏移量,递减0.3mm) #9=#9-0.3;(重新计算每层Z轴切削余量,递减0.3mm) GOTO2;(无条件执行N2程序段) N3#1=#1-#10;(重新计算切削直径X值) #8=#2/4+TAN[15]*[#1-#3]/2-#6/2-0.1(重新 计算Z轴起刀点偏移量) #9=#2/2+TAN[15]*[#1-#3]-#6-0.1;(重新计 算每层Z轴切削余量) IF[#1GE33]THEN#10=0.5(判断切削直径,对X轴吃刀 量重新赋值)
数控变速车削梯形螺纹的方法

像SIEM ENS820D/c/S,FANUC一0i 等一些功能较全的数控系统由于有复 合指令的存在使得编程变得比较简 单,但一些国产经济型数控车床却不 具备这样的功能。这时我们可以将用 斜进法粗车过程编成子程序,每调用 一次车刀都在爿轴和z轴上进给一小段 距离,并在首件试切中确定子程序被 主程序调用的次数。粗车完成后,仍 用文中所述方法调试出从高速粗车变 为低速精车后螺纹车刀需轴向移动的
根据高速车削梯形螺纹的条件, 首先计算出螺旋角,以便能正确刃磨 刀具的几何角度。经计算,本例中的 螺旋角度a为4.240,所以选择左侧 后角为60~8。,右侧后角为2。是合 适的。为了便于排屑,使刀具不易损 坏,前角取6。~8。,如图6所示。这 样使刀具更加锋利并有利于断屑。因
CAD,cAM与制造业信息化·2008年第7期97
分层切削数据如图5所示。根据 以上梯形螺纹的基本参数,可分为4 层切削。
2.程序编制
根据前面的计算,我们编制了如 下的程序:
%001 M42
M03S400T0303 GOX5425
M98P0002L20
M98P0003L20 M98P0004L20
M98P0005L20
M98P0006L20 M98P0007L20
经过验证,在高速与低速车削的 转数都固定时,车刀需要偏移的位移 是固定的,有了这个数据,以后在车 刀崩刃,或磨损后需换刀时就可以不 用再重复调整步骤,直接在低速精车 时将车螺纹的起点偏移相应位置就可 以了。本文所举加工例子在宝鸡数控 机床厂的SK50A数控车床上完成,当车 床主轴转速从560r/m 1 n变速到25rim 1 n 时梯形螺纹车刀在Z轴上需向左偏移 1.8mm。
数控车床可换刀、换速加工梯形螺纹的操作技巧

数控车床可换刀、换速加工梯形螺纹的操作技巧文/植才华本文探讨数控车床可换刀、换速加工梯形螺纹的操作技巧。
一、加工方法及刀具选择梯形螺纹一般作传动用,精度高(图1)。
在数控车床上加工梯形螺纹,可沿用普通车床的加工方法加工。
进刀方式有斜进法、直进法和左右借刀法。
粗车选用斜进法,精车选用直进法和左右借刀法来控制精度和两侧的表面粗糙度。
粗车时,为了缩短加工时间,转速可选高些,将过多的余量尽快去除。
精车时,转速可选较低些,尽量控制好精度和降低两侧的表面粗糙度值。
车刀选择:粗车刀选硬质合金刀具,精车刀选高速钢刀具。
设1号刀为基准刀(90°外圆车刀)、2号刀为高速钢切槽刀(刀宽4mm、右刀尖对刀)、3号刀为硬质合金梯形螺纹粗车刀(刀宽1.5mm、右刀尖对刀)、4号刀为高速钢梯形螺纹精车刀(刀宽1.7mm、右刀尖对刀)。
二、加工时选择的指令梯形螺纹与三角螺纹相比,螺距及牙深都比较大,且精度高,两侧表面粗糙度值要求较小。
由于梯形螺纹成型前,余量多,切削力大,对刀具的强度也有影响。
普通车床加工梯形螺纹灵活性较高,而数控车床加工完全是由程序来控制加工。
因此,在车削梯形螺纹时,需根据螺纹指令的特点,灵活运用。
笔者所在学校的数控系统为广州数控GSK980TD系统。
车削螺纹的指令有G32、G92和G76。
G32、G92,进刀方式为直进法,两侧的刀刃同时参加切削,切削力大,排屑困难,适合车削螺距小于2mm的三角螺纹。
G76进刀方式为斜进法,车削时,切削深度为递减式,刀具从尾座方向沿车床主轴方向单侧刃车削,刀具切削力较小,易排屑。
一般适合大螺距螺纹加工。
所以,梯形螺纹粗加工时,选择G76指令编程。
精加工时,选择G92指令编程。
三、装夹方案一是先加工左侧外圆尺寸φ300-0.025、φ380-0.025部分并倒角1×45°(两个)。
用三爪自定心卡盘夹毛坯外圆φ40,伸出长度50mm,校正夹紧。
由于零件外圆部分由直线构成,故采用G71循环指令编程粗车,用G70循环指令编程精车。
数控车床上加工梯形螺纹

数控车床上加工梯形螺纹数控车床是现代工业生产中常见的一种加工设备,它具有高效、精准、自动化等特点,广泛应用于各种机械零部件的制造。
在数控车床上加工梯形螺纹是数控机床加工技术中比较常见的一种工艺,本文将对数控车床上加工梯形螺纹的相关知识进行介绍。
一、梯形螺纹的基本概念梯形螺纹是一种常见的机械连接件,它具有角度大、承载能力强、自锁性好等特点,在各种机械传动系统中得到了广泛应用。
梯形螺纹由两个部分组成,即螺纹母线和螺纹齿。
其中,螺纹母线是螺旋形状的基准线,螺纹齿是沿着螺纹母线形成的齿槽。
梯形螺纹的截面形状为梯形,因此得名梯形螺纹。
二、数控车床梯形螺纹加工的工艺流程数控车床梯形螺纹加工是一项复杂的工艺,需要严格按照下列流程进行操作:1、选择合适的加工刀具和夹具。
梯形螺纹加工需要使用梯形刀片和加工夹具。
2、进行数控编程。
为了保证梯形螺纹的精度和效率,必须按照标准的数控工艺进行编程。
编程时需要注意螺纹的螺距、大径、小径等参数。
3、确定加工工艺参数。
梯形螺纹加工过程中,需要准确设置加工速度、进给速度、切削深度等参数。
这些参数的设置需要根据加工材料、加工刀具、产品要求等因素进行综合考虑。
4、调整机床和夹具。
在开始加工前,需要根据加工流程的需要,对机床和夹具进行仔细调整,保证加工质量和效率。
5、进行加工试制。
在实际加工前需要进行少量的试制,验证加工程序的正确性,以及加工过程中是否有误差和问题。
6、进行正式加工。
经过试制试验后,进入正式加工程序。
在加工过程中需要持续监测加工质量和时间,及时调整机床和加工参数。
7、加工结束。
加工完成后需要进行产品质量检查,包括尺寸、形状、表面光洁度、加工精度等检测。
检测合格后,进行包装和出库。
三、数控车床梯形螺纹加工的常见问题在实际加工过程中,常会遇到各种问题和困难,例如螺纹切削难度大、切削热量过大、加工精度低等。
为了保证梯形螺纹的质量和效率,必须解决这些问题。
以下是几个常见的问题和对策:1、螺纹切削难度大。
数控车削加工梯形螺纹的方法

() b
11 直 进法 切 削 .
车 刀沿 螺 纹横 向间歇 进 给 至牙 深 处 ,如 图 1a () 所 示 。采 用 此 方 法 车 削 时 , 车 刀 三 面 都 参 加 切 削 ,排 屑 困 难 ,切 削 力 和 切 削 热 增 大 , 当进 给 量
收 稿 日期 :2 1-1- 7 0 0 2 0
加 工 件 的 刚性 和 强 度 , 应 尽 量 将 螺 纹 车 削 的 工 序
放 在 最 前 面 ,也就 是 放 在 对 非 螺 纹 的 各 个 加 工 面 处 于粗 加 工状 态 时 。 此 外 ,除 螺 纹 车 削 需 要 的 进
刀或 退 刀 处 要加 工到 尺 寸 要 求 以 外 ,其 余 各 加 工
务I
訇 化
数 控车削加 工梯 形螺纹 的方法
Th ch ol gis of u tn h r p z d l h e d u n et e n o e ti g t e ta e oi a r a si g c t
t ec h om p t rz d n u e ie um e i a on r ur i g rc l c toI t nn
过 大 时 ,可 能 产 生 扎 刀 现 象 ,该 方 法 主 要 用 于 加 工 螺 距 不大 于6 mm的梯 形 螺 纹 。其 螺 纹 刀 具 的 刀
尖 宽 度 和 梯 形 螺 纹 的 槽 底 宽 度 相 等 指令 来实 现 。 2
纹 车 削 时 ,因 为 梯 形 螺 纹 常 用 于 传 动 ,精 度 要 求
出精加 工 余量 ,再 使 用G9 螺纹指 令 ,采 用直 进法 2
力 减 小 。但 用 该 方 法 车 削 螺 纹 时 , 刀尖 宽 度应 比 螺 纹 槽 底 宽 度 窄 一 点 。大 导 程 的梯 形 螺纹 , 因为 牙型 宽 度 较 大 ,宜 使 用 左 、 中、 右分 层 进 行切 削 的加 工 方 法 。在 数 控 车 床 上 该种 方法 常 采 用 宏程 序 编程 来 实现 。
谈数控车削梯形螺纹的方法

谈数控车削梯形螺纹的方法摘要:数控车床进行加工多线梯形螺纹可以解决精密分线的问题。
在数控车削过程中,出现崩刀后再重新加工时,如何避免乱扣也是个难题。
本文探讨了数控车削多线梯形螺纹的方法、技巧及防止重新加工出现乱扣的措施,很好的实现了多线梯形螺纹数控车削高精度的加工。
关键词:数控车;梯形螺纹;方法【中图分类号】g712一、多线梯形螺纹的数控车削方法下面以加工多线梯形螺纹为例,介绍如何在gsk980数控系统的数控车床上进行多线梯形螺纹的数控车削加工。
车削工件的零件图如图1所示。
1、多线梯形螺纹的具体车削方法选择多线梯形螺纹的数控车削方法主要有以下的两种:1)直进法这种方法数控车床可采用指令g92来实现,螺纹车刀x向间歇进给至牙深处。
采用此种方法加工梯形螺纹时,螺纹车刀的三面都参加切削,导致加工排屑困难,切削力和切削热增加,刀尖磨损严重。
当进刀量过大时,还可能产生“扎刀”现象。
很显然,这种方法不适宜用于多线梯形螺纹的加工。
2)斜进法该方法在数控车床上可采用g76指令来实现,螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处。
采用此种方法加工梯形螺纹时,螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削,从而使排屑比较顺利,刀尖的受力和受热情况有所改善,在车削中不易引起“扎刀”现象。
这种方法适宜用于螺距较小的多线梯形螺纹加工。
3)左右切削法该方法可以用g92\g32指令利用宏程序的思路来编程,螺纹车刀沿刀型牙方向左右借刀,间歇进给至牙深。
这种方法可以防止因三个切削刃同时参加切削而产生振动和扎刀现象,从而保证螺纹的精度和表面粗糙度。
2、多线梯形螺纹的数控车削编程车削多线梯形螺纹时,因为径向切削力较大,为保证螺纹精度,可分别采用粗车刀和精车刀对工件进行粗、精加工。
同时刀头宽度要小于螺纹的牙槽底宽。
刀具后角要考虑螺纹升角的影响。
考虑到工件材料为45#钢,同时精度要求较高,故采用高速钢车刀。
为了给精车时留有充分的加工余量,粗车刀的刀尖角要小于牙型角。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅谈梯形螺纹的数控加工方法
【摘要】在机械制造业中,梯形螺纹一般用于传动,并被广泛应用。
本文主要使用“分层左右斜进”法,巧妙利用螺纹切削指令g32和宏程序,在数控车床上高效率的加工出梯形螺纹。
【关键词】梯形螺纹;数控车床;分层左右斜进;宏程序
在机械制造业中,梯形螺纹一般用于传动,应用较为广泛。
批量不大的情况下,一般采用普通车床上加工,但效率不高。
大批量的情况下,一般采用专用的设备,比如旋风铣。
随着数控机床的普及,越来越多的生产加工已移至数控设备。
结合工作单位到现有的数控设备,长期的实习教学、加工实践经验,使用“分层左右斜进”法,巧妙利用螺纹切削指令g32和宏程序,在数控车床上高效率的加工出合格的梯形螺纹。
1.加工方式
加工梯形螺纹常用的加工方法有“直进法”、“切槽粗车法”、“分层左右斜进法”等。
用“直进法”车削时,车刀的三面同时参与切削,排屑较为困难,切削阻力大,容易引起“扎刀”、“断刀”现象,工件容易报废。
用“切槽粗车法”车削时,编程较为繁琐,而且要换刀,容易出错。
综合以上因素,笔者结合普通车床车削经验,在数控车上巧妙利用宏程序,采用“分层左右斜进法”来进行车削。
“分层”即将梯形螺纹切削深度分为几个层(螺距越大分的层越多),最后一层深度要浅。
每层的每刀背吃刀量不同,越靠近牙底处每刀的背吃刀量越小。
例如螺距为6mm的梯形螺纹,螺纹深度为
3.5mm,将其分为四层进行切削。
第一层1mm,每刀切深0.2mm;第二层1mm,每刀切深0.15mm;第三层1mm,每刀切深 0.1mm;第四层0.5mm,每刀切深 0.05mm;分层见图1。
“左右斜进”即加工时,车刀先沿梯形螺纹的右侧面进刀,再沿左侧面进刀。
循环交替进行车削,并通过程序能自动判断是否加工到槽底并结束加工。
加工方式见图2。
图1 图2
2.刀具几何角度
为了提高效率,在数控机床上加工通常采用高速切削,所以根据所车工件螺距来选择相应规格的机夹硬质合金刀片。
一般左侧、右侧副后角为5-7度,前角为6-8度,刀具刀尖角为30度,刀尖宽度应略小于槽底宽。
3.参数计算
(1)梯形螺纹的计算式及其参数值
(2)对于精度要求较高的中径尺寸,一般用三针测量法来测量螺纹准确的中径尺寸。
m=d2+4.864d针-1.866p
4.螺纹加工
(1)程序以fanuc系统为例。
(2)分层左右斜进法假想刀具在不借刀的情况下定位在离工件端面5mm处,以z5为z向基准左右借刀。
(3)精度控制方法(螺纹中径误差可以通过修改刀具补偿中的x
值来控制尺寸)。
(4)使用刀具刀头宽度为1.87mm的30°梯形螺纹刀。
5.加工图形(见图3)
图3 图4 6.加工程序单
o0oo1
n10 t0303;
n20 g0 x100 z100;
n30 m3 s500;
n40 g0 x38 z5;
n50 #1=3.5;螺纹单边切削深度3.5mm
n60 #2=0.1;第一层单边切深0.1mm
n70 #3=tan[15]*#1;用公式计算z方向的移动值
n80 if[#1 le 0] goto210;判断是否到槽底,如到就跳转到行号n210
n90 g0 z[5+#2];
n100 x[#1*2+29]
n110 g32 z-30 f6;
n120 g0 x38;
n130 z[5-#2]
n140 x[#1*2+29]
n150 g32 z-30 f6;
n160 g0 x38;
n160 #1=#1-#3;
n170 if[#1 le2] hen #3=0.075;判断是否到第二层,如到每刀单边切深0.075mm
n180 if[#1 le1] then #3=0.05;判断是否到第三层,如到每刀单边切深0.05mm
n190 if[#1 le0.5]then #3=0.025;判断是否到第四层,如到每刀单边切深0.025mm
n200 goto 80;跳转循环到行号n80。
n210 g0 x38;
n220 z5;
n250 m30;
7.结束语
在实践生产中,利用上述数控程序,可以高效率的加工出梯形螺纹。
在利用数控车床加工梯形螺纹的过程中,本人认为要从切削方法和程序的合理运用上着手解决车削梯形螺纹的问题。
我们只有掌握和熟练运用各种车削方法,熟练运用各种程序,才可以更高效率、更高精度的完成梯形螺纹的车削。
【参考文献】
[1]艾军,李小林.车工工艺与技能训练.北京:中国劳动社会保障出版社,2001.
[2]张梦欣.数控机床编程与操作.北京:中国劳动社会保障出
版社,2005.
[3]唐云岐.数控加工基础.北京:中国劳动社会保障出版社,2001.
[4]彼得·斯密德.fanuc数控系统用户宏程序与编程技巧.北京:化学工业出版社,2007.
[5]沈建峰.数控车床技能鉴定考点分析和试题集萃.北京:化学工业出版社,2007.。