數(shù)控車削螺紋中裝刀及對刀方法
2020-08-12
在螺紋車削過程中，經(jīng)常會因螺紋刀具磨損，崩刀而需重新裝刀對刀，裝刀對刀的好壞直接影響車削螺紋的精度，特別是螺紋的修復(fù)車削，需二次裝夾二次對刀，制約了數(shù)控車床加工螺紋的加工效率，螺紋精度要求較高時，如梯形螺紋還需兩側(cè)面進(jìn)行精加工，需先粗加工后換精車刀進(jìn)行精加工，如果不能很好地解決加工過程中的裝刀對刀問題，數(shù)控車削螺紋將不能得到很好的應(yīng)用。
1. 螺紋在數(shù)控車床中加工的原理
數(shù)控車削螺紋與普通車床車螺紋有著很大的區(qū)別，普通車床是通過齒輪機(jī)械傳遞與絲杠聯(lián)動后車削，即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架移動一個螺紋的導(dǎo)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(shù)控車削是通過主軸上安裝的編碼器發(fā)出脈沖信號進(jìn)入數(shù)控系統(tǒng)，有數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算控制，發(fā)出指令控制伺服電機(jī)通過滾珠絲杠控制刀具進(jìn)行移動，實(shí)現(xiàn)螺紋的車削，為了讓螺紋車削在多走刀時不亂扣，通過檢測脈沖信號來控制螺紋的起始加工位置，當(dāng)程序加工開始時，主軸旋轉(zhuǎn)，刀具等待主軸編碼器發(fā)出同步信號（零位信號）后，進(jìn)行車削運(yùn)動，那么車削第二刀螺紋時，刀具回到上次車削的起始點(diǎn)位置，還是等待接收到同步信號（零位信號）后再次車削，這樣車削螺紋始終在同一螺旋線上，所以不會產(chǎn)生亂扣現(xiàn)象。
2. 螺紋車削裝刀對刀中存在的問題
（1）車削裝夾刀具
在裝夾螺紋刀時會產(chǎn)生螺紋刀刀尖與工件回轉(zhuǎn)中心不等高現(xiàn)象，一般常見于焊接刀，由于制造粗糙，刀桿尺寸不精確，中心高需加墊片進(jìn)行調(diào)整，中心高低影響刀具車削后的實(shí)際幾何角度。裝刀時刀尖角裝偏，易產(chǎn)生螺紋牙型角誤差，產(chǎn)生齒形歪斜。螺紋刀伸出過長，加工時會產(chǎn)生震刀，影響螺紋表面粗糙度。
（2）粗精車刀對刀
在加工高精度螺紋及梯形螺紋過程中，需用兩把螺紋刀粗精車分開，兩把刀對刀產(chǎn)生偏移大（特別是Z向）會使螺紋中徑變大產(chǎn)生報廢。
（3）修復(fù)工件對刀
修復(fù)工件對刀由于二次裝夾工件，修復(fù)的螺旋線與編碼器一轉(zhuǎn)信號發(fā)生了變化，再次修復(fù)加工時會產(chǎn)生亂扣。
3. 解決問題的方法
（1）螺紋刀刀尖必須與工件回轉(zhuǎn)中心保持等高，刀具刃磨后用對刀樣板靠在工件軸線上進(jìn)行對刀，保持刀尖角安裝正確。如使用數(shù)控機(jī)夾刀具，由于刀桿制造精度高，一般只要把刀桿靠緊刀架的側(cè)邊即可。
（2）粗精加工螺紋刀對刀采用設(shè)定某一點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，采用通常方法對刀即可，在實(shí)際的對刀過程中采用試切法只要稍加調(diào)整一下刀補(bǔ)。
（3）在螺紋加工中，如出現(xiàn)刀具磨損或者崩刀的現(xiàn)象，需重新刃磨刀具后對刀，工件未取下修復(fù)，只需把螺紋刀安裝的位置與拆下前位置重合在一起，這等同于同一把車刀加工。
（4）如修復(fù)已拆下的工件，這時確定加工起點(diǎn)位置才能進(jìn)行修復(fù)加工工作，如何確定加工起點(diǎn)與一轉(zhuǎn)信號位置，首先可用試驗(yàn)棒進(jìn)行表面深為0.05～0.1mm的螺紋車削（所有參數(shù)與需加工螺紋參數(shù)相同），Z值為距螺紋起點(diǎn)右端面整數(shù)螺紋導(dǎo)程距離值，表面刻出螺旋線，確定螺紋車削起點(diǎn)，并在卡盤圓表面相應(yīng)位置刻線標(biāo)記（即使刻線和試驗(yàn)棒上螺旋起點(diǎn)同一軸向剖面內(nèi)）。目的是使信號位置被記錄下來，卸下試驗(yàn)棒，裝夾上要車削或修復(fù)的螺紋工件，對刀時先將刀具轉(zhuǎn)到加工位置，再將車刀移至卡盤刻線部位，轉(zhuǎn)動卡盤，使刻線對準(zhǔn)車刀主切削刃，然后主軸不轉(zhuǎn)動，移動刀尖至任意一個完整螺紋槽內(nèi)，記下對應(yīng)Z向坐標(biāo)，最后計算車刀Z向定位起點(diǎn)坐標(biāo)，根據(jù)計算結(jié)果修改程序中起點(diǎn)Z向坐標(biāo)。公式為z′=z+（n+2）t，n為當(dāng)前刀具所在螺紋槽到螺紋起點(diǎn)的螺紋槽的個數(shù)，t為螺距。
例：設(shè)當(dāng)前z值為-10，n為2，t為3，則z′=z+（n+2）t=2，新加工起點(diǎn)Z向?yàn)?。
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