在螺(luó)紋車削(xuē)過程中(zhōng),經常會因螺紋刀(dāo)具磨損,崩刀而需重新(xīn)裝(zhuāng)刀對刀,裝刀對刀的好(hǎo)壞直接影響車削螺紋的精度(dù),特別是螺紋的修複車削,需二次裝夾二次對刀,製約了數控車床加工螺紋的(de)加工(gōng)效率(lǜ),螺紋精度(dù)要求較高時,如梯形螺紋(wén)還需(xū)兩側麵進行精加工,需先粗加工後換(huàn)精車刀進行精加工,如果不(bú)能很好地解決加工過程中的裝刀對刀問題,數控(kòng)車削螺紋將不能得到很好的應用。
螺紋在數控車床中加工的原理
數控車削螺紋與普(pǔ)通車床車螺紋有著很大的區別,普通車床是通過齒輪機械傳遞(dì)與絲杠聯動後車削,即主軸每轉一轉,刀架移動一個螺紋的導程,在整個螺紋加工過程中這條傳動鏈不能斷開,否則會亂扣。而數控車削是通過主軸上安裝的編碼器發出脈衝信號進入數控係統(tǒng),有數控係統進行運算控製(zhì),發出(chū)指令控製伺服電機通過滾珠絲杠(gàng)控製刀具進行(háng)移動,實現螺紋的車削,為了讓(ràng)螺紋車削在多走刀時不亂扣,通過檢測(cè)脈衝信號(hào)來控製螺紋的起始(shǐ)加工位(wèi)置,當程序(xù)加工(gōng)開始時,主軸旋轉(zhuǎn),刀具等待主軸編碼器發出同步信號(零位信號)後,進行車削運動,那麽車削第二刀螺紋時,刀具回到上次車削的(de)起始點位置,還是(shì)等待接收到同(tóng)步信號(零位信號)後再次車削,這樣車削螺紋始終(zhōng)在同一螺旋(xuán)線上,所以不會產生亂扣現象。
螺紋車削裝刀對刀中存在的(de)問題
(1)首次車削裝夾刀具
在首次裝夾螺紋(wén)刀時會產生螺紋刀(dāo)刀尖與工件回轉(zhuǎn)中心不等高現象,一般常見於焊接刀,由於製造粗糙,刀杆尺寸不精確,中心高需加墊(diàn)片進行調整(zhěng),中心高低(dī)影響刀具車削後的實際幾何角度(dù)。裝刀時刀尖(jiān)角(jiǎo)裝偏,易產生螺紋牙型角誤差,產生齒形歪斜(xié)。螺紋刀伸出(chū)過長,加工(gōng)時會產生震刀,影響螺紋表麵粗糙度。
(2)粗精車刀對刀
在加(jiā)工高精度螺紋及梯(tī)形螺紋過程中,需用兩把螺紋刀粗精車(chē)分開,兩把刀對刀產生(shēng)偏移大(特別是Z向)會(huì)使螺紋中徑變大產生報廢。
(3)修複工件對(duì)刀
修複工件對刀由於二次裝夾工件(jiàn),修複的螺旋線與編碼器一轉信號發生了變化,再次修複加工時(shí)會產生亂扣。
解決問題的方法
(1)螺紋刀刀(dāo)尖必須與工件回轉中心保持(chí)等高(gāo),刀具刃磨後用對刀樣板靠在工件軸線上進行對刀,保持刀尖角安(ān)裝正確(què)。如使用(yòng)數控(kòng)機夾刀具,由於刀杆製造精度高,一般隻要把刀(dāo)杆靠緊刀架的側邊即可。
(2)粗精加工螺紋刀對刀采用設定(dìng)某一點為基準點,采用(yòng)通常(cháng)方法對刀即可,在實際的對刀過程中(zhōng)采用試切法隻要稍加調整一下(xià)刀補。
(3)在螺紋加工中,如出現刀具(jù)磨(mó)損或者崩刀的現(xiàn)象,需重新刃磨刀具後對刀,工件未取下修複,隻需(xū)把(bǎ)螺紋刀安裝的位置與拆下前位置重合在一起,這等同於同一把車刀加工。
(4)如(rú)修複已拆下的工件,這時確定加工起點位置才能進行修複(fù)加工工作,如何確定加工起點與一轉信號位置,首先可用試驗(yàn)棒進行表麵深為0.05~0.1mm的螺紋車削(所有參數與需加工螺紋參(cān)數相同),Z值為距螺紋起點右端麵整數螺紋導(dǎo)程距離值,表麵刻出螺旋線,確定螺紋車削起點,並在卡盤圓(yuán)表麵相應位置刻線標記(即使(shǐ)刻線和試驗棒上螺旋起點同一軸向剖麵內)。目的是使信號位置被記錄下來(lái),卸下試驗棒(bàng),裝夾上要車削或修複的螺(luó)紋工件,對刀時先將刀具轉到加(jiā)工(gōng)位置,再將車刀移至卡盤刻線部(bù)位,轉動卡盤,使刻線(xiàn)對準車刀主切削刃,然後主軸不轉動,移動刀尖至任意一個完整螺紋槽內,記下對應Z向絕對坐(zuò)標,最後計算車刀Z向定位起(qǐ)點坐標,根據計算(suàn)結果修改程序中起點Z向坐標。公式為z′=z+(n+2)t,n為當前刀具所在螺紋槽到螺紋起(qǐ)點的(de)螺(luó)紋槽的個數,t為螺距。
例:設當前z值為-10,n為2,t為3,則
z′=z+(n+2)t=2
新加工起(qǐ)點(diǎn)Z向為(wéi)2。
車削螺紋過程中裝刀和對刀至關重要,特別是二次車削(修複)螺紋,要在已有螺紋溝槽基礎上進行螺紋車削,其關鍵(jiàn)就是要實現加工時保證主軸零位信號位置與工件上已有螺紋螺旋線的起點相一致。