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。 4 o+ X! Y' u6 n% n2 j

: W+ Q- F' \- @! `5 _$ {1 B% J$ q+ r* h4 d0 _! f2 Y ~

图1 9 ^% g6 c& z( A# D: ^# F3 j& _

图2


d w# ]! Q( b. F R' O! Y! @
1. 两种加工方法的编程指令
   0 x5 q. P1 j' f5 h$ w
   G32 X（U）＿Z（W）＿ F＿；
   S6 K3 \+ a% S7 _9 N9 w) j
   说明：X、Z用于绝对编程；U、W用于相对编程；F为螺距；
   " |7 ]+ Z7 T4 Q2 `8 N
   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。
   2 i) j: i9 `# r+ c2 K0 n
   G76P（m）（r）（a） Q(△d_min）R（d）；
   3 b) n& p6 T% x( e5 r+ D
   G76X （U）Z（w）R（i）P（k）Q（△d）F（l）；
   0 |1 [/ B3 X4 X7 S
   说明：

   
   
   • m：精加工重复次数；
     ' J5 b8 l- G: b' r _' {
   • r：倒角宽度；
     % v9 T: s' Y8 h \: 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；
     / Z5 j% x+ |1 y/ e% [
   • d：精加工留量；
     C# h7 A7 K) K$ E3 r& t
   • 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；
     % M0 ^ f- t4 X
   • △d：第一次切削的切削深度；
     
   • 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。
   
   % w/ V6 H6 L$ k' A
3. 切削液使用
   
   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：

   
   ) b1 g# @ u$ @/ H6 l, |4 E7 e, W' X- ~
   • 能降低切削时产生的热量，减少由于温升引起的加工误差。
     / n' |' ~4 l/ z6 t: d
   • 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。

   
   
   - ?/ k4 D* _; n% j8 k' c/ Q" n; P2 \$ R3 F K) _& M/ L; A+ U7 m$ n4 E' w7 X1 c

   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）：
   
   4 q! f7 }, [" F) p5 }6 B
   N10 G00 Z234
   ! A+ s# \6 H. a4 o' U
   N2O G00 X35.6
   ' d# Y" b6 J! d @
   8 v4 p- h% p7 m
   N30 G32 Z269 F1.5
   ' {' `0 n8 K c+ Q
   N40 G00 X38
   
   N50 G00 Z234
   
   . G; U6 _) T4 N I6 i
   N60 G00 X35.2
   
   N70 G32 Z269 F1.5
   , c3 h% N4 q, {
   9 x( e5 W6 f! I
   N80 G00 X38
   ( l% N! `! I5 z& o* @: B
   8 p- }0 z9 A t+ J: L
   N90 G00 Z234
   
   e! x& j8 s# [
   N100 G00 X34.8
   ( p8 W" x8 J( ~' f8 x4 O
   / x$ s+ X U. y# u; e A, ]; d
   N110 G32 Z269 F1.5
   
   N120 G00 X38
   / G: S1 J4 o2 n9 W- T; v
   6 R& X+ h/ d3 l4 M8 G p
   N130 G00 Z234
   5 f0 N# k. K$ C, v
   N140 G00 X34.38
   0 `" ^) F" _7 n0 G2 T' a
   N150 G32 Z269 F1.5
   
   8 E# n: ^# g N' T( e8 w1 k6 L1 f- g
   N160 G00 X300
   9 J. R8 W+ j# k( [" x, U1 m
   - c) a' O% r. B8 |! c
   N170 G00 Z300
   
   G76斜进式切削编程：
   
   G76 P010160 Q200 R0.05
   
   ' ?! t/ C& ?& Q3 r
   G76 X34.38 Z269 P812 Q200 F1.5
   y' @- ~6 f3 e; g
   说明： . s8 X6 |5 v' n8 ]: H* t& p

   
   
   • 最小切削深度为0.02mm。
     ' Q7 C- ]% a* {4 \
   • 第一次切削深度为0.02mm。
     
   • 螺纹牙高为0.812mm。

   
   0 ?' b0 X8 J" r( p3 |) Z! f
   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。