數控車加工多線螺紋的方法
2020-10-12 來源：山西平陽重工機械有限責任公司 作者：王永軍
摘要：通過實例介紹在數控車床和數控車削中心上加工多線螺紋的方法，利用該方法可以加工任何復雜高精度多線螺紋，并且解決了普通車床加工多線螺紋效率低的問題。
隨著機械行業的快速發展，對各種零件的螺紋精度和加工效率提出了更高的要求。多線螺紋是螺紋加工中常見的一種，可以成倍提高傳動效率，傳統制造中利用普通車床加工多線螺紋，由于效率低、精度差以及勞動強度高等弊端，逐漸被數控加工所取代。
1.螺紋的加工原理
螺紋的加工是靠刀具的移動與主軸回轉同步運動來實現的，裝在數控機床主軸上的位置編碼器實時讀取主軸的轉速，并轉換為刀具的進給速度。通常，螺紋的切削是沿著同樣的刀具軌跡從粗切到精切重復進行，因為螺紋切削是在主軸上的位置編碼器輸出一轉信號時開始的，所以螺紋切削是從固定點開始且刀具在工件上的切削軌跡不變。
2.多線螺紋的分線方法
多線螺紋是在普通螺紋的基礎上增加分線的工序，常采用的有軸向分線法和圓周角度分線法。軸向分線法是在車好一條螺旋線之后，把車刀沿螺紋軸線方向移動一個螺距再車第二條螺旋槽，這種方法適合主軸上沒有安裝位置檢測裝置的機床，它適合加工一些起始點在工件的任何一側而不是中部的螺紋，否則可能會發生刀具與工件干涉。圓周角度分線法是根據螺旋線在圓周上等距分布的特點，利用等分圓周角度來分線。采用圓周角度分線法需要機床主軸具有分度功能，但在加工過程中不受任何限制，這種方法對于一些有特殊要求的螺紋更為實用。
3.實例驗證
以加工圖1所示產品外表面6線矩形螺紋為例，用兩種方法來說明在數控車床上是如何加工多線螺紋的。
圖1 工件的6線矩形螺紋
首先，分析該工件螺紋為6線矩形螺紋，螺紋的起始點在工件的中間部位，如果采用軸向分線法，兩端的退刀槽都沒有足夠的刀具移動空間，軸向移動螺紋起點必然造成刀尖與工件干涉。因此，選用圓周角度分線法，該螺紋為6條螺旋線，分線角度為360°/6＝60°。選用與螺旋槽相同寬度且帶有螺旋升角的矩形螺紋刀，以減少刀具與工件的切削抗力。
螺旋升角的計算公式為：tanψ＝n P/πd2，其中ψ為螺紋升角，n P為螺紋導程（n為螺紋線數，P為螺距），d2為中徑。
（1）此程序利用機床螺紋加工指令G32，并由宏指令控制加工該6線螺紋（FANUC 0i系統）：
其中C軸所轉角度計算如下：H＝（螺紋起始點與終止點的距離/螺紋導程）×360°。該程序走刀速度可由機床倍率開關控制，方便在加工過程中的調整，也能二次裝夾修復螺紋，因此非常實用。
通過采用宏指令編寫加工程序的兩種方法，分別利用數控車床及車削中心來加工6線螺紋的實例，揭示了數控車加工多線螺紋的規律和方法，在實踐中可有效提高螺紋的加工效率和質量。
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