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密封管錐螺紋數(shù)控加工技術(shù)
2017-5-22  來源: 珠海格力電器股份有限公司   作者:張雅琴

  
      摘 要:針對密封管錐螺紋的數(shù)控加工技術(shù)展開了探討,對我國管螺紋的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)作了說明,對密封管錐螺紋的特點、工藝分析以及程序設(shè)計作了詳細(xì)的闡述,并結(jié)合具體的實例對加工技術(shù)作了系統(tǒng)分析,以期能為有關(guān)方面的需要提供參考借鑒。
 
      關(guān)鍵詞:管錐螺紋;數(shù)控加工;技術(shù)
 
      0 引 言
 
      密封管錐螺紋是當(dāng)前進(jìn)行管錐聯(lián)接比較有效的一種方式,逐漸被使用在液體輸送和氣體的密封過程中。而為了進(jìn)一步提高密封管聯(lián)接的質(zhì)量,就需要對管錐螺紋進(jìn)行數(shù)控加工,這就要求我們采取有效的技術(shù)做好相應(yīng)的工作。基于此,本文就55°密封管錐螺紋的數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行了探討,相信對有關(guān)方面的需要能有一定的幫助。
 
     1 、55°密封管螺紋功能特點
 
     在55°密封管螺紋內(nèi),并不需要添加任何的密封質(zhì),這樣能夠有效地避免密封質(zhì)的滲漏。而使用螺紋密封管內(nèi)的螺紋分為圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋。當(dāng)壓力低于5×105MPa時,可以使用圓柱內(nèi)螺紋進(jìn)行連接,這樣連接起來非常緊密;而圓錐外螺紋一般是用于高溫和高壓的情況下。這種螺紋比較適合用在管子、旋塞以及其他的螺紋所聯(lián)接的附件上,其密封性非常好,常常被用在液體輸送中[1]。
 
     2 、55°密封管錐螺紋數(shù)控加工工藝
 
     該管錐螺紋主要分圓錐、圓柱兩種形式,而外管錐螺紋沒有圓柱。通過將管錐牙型的錐度之間的比例設(shè)計為1:16,基面的離管端之間的距離以及有效的長度要與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)
相符。對圖1、表1與表2進(jìn)行 結(jié) 合 分析,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)以及有關(guān)公式,就能夠計算螺紋在管理加工中的尺寸。
  
     

  
  
     
   
     3 、螺紋車削指令參數(shù)的確定
 
     3.1 螺紋頂徑
 
     螺紋在切削過程中,因刀具擠壓導(dǎo)致最終加工出的螺紋頂徑發(fā)生塑性的膨脹,進(jìn)而對螺紋裝配以及正常的使用造成很大的影響,加工人員在加工過程中,要先考慮這一問題。并且在螺紋切削之前,在圓柱加工過程中,要多切除一些材料,把外圓柱削小,而內(nèi)圓柱則削大,其切削通常控制在0.2~0.3 mm即可。
 
     3.2 螺紋牙型高度
   
     牙型的高度不能低于0.6495 p,直徑方向的牙深可設(shè)置在1.3 p左右。
 
     3.3 分層切深
  
     現(xiàn)階段的螺紋加工存在兩種加工方式,一種是利用高速鋼材料來進(jìn)行低速加工;另一種是通過硬質(zhì)合金與涂層刀具來實行高速加工,編程過程必須要按照刀具的材料情況來設(shè)置轉(zhuǎn)動的速度[2-3]。并且數(shù)控加工通常都是實行高速加工,在加工過程中,第一刀的取值為大約為0.5 p,然后再取上一刀的0.7倍進(jìn)行遞減,單刀切深應(yīng)小于1,單刀最小不能低于0.1。
  
    
  
     3.4 螺紋起點和終點軸向尺寸
 
     技術(shù)人員在數(shù)控車床上上裝螺紋時,因伺服電動機(jī)存在一定的機(jī)械特性,在加工螺紋的過程中,刀具應(yīng)從起初停止的狀態(tài)達(dá)到指定給進(jìn)的速度,或者是從指定給進(jìn)的速度直接降到零,驅(qū)動系統(tǒng)中需要有一個過渡的過程,而起刀過程中存在一個加速的過程,停刀過程中存在一個減速的過程,在這個過程中,螺距并不準(zhǔn)確。因此,在實施車削螺紋時,兩端應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的加速起刀段與減速退刀段,并且兩端的取值應(yīng)合理選擇,不然會導(dǎo)致刀具在加速或者減速時來進(jìn)行切削,進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)構(gòu)發(fā)生損壞以及生產(chǎn)出不合格的產(chǎn)品。加速段與減速段的數(shù)值和機(jī)床的驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)的動態(tài)特性、螺紋螺距以及精度間有很大的關(guān)聯(lián)。所以,技術(shù)人員應(yīng)按照伺服驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)械特性來有效的設(shè)置兩段值,通常加速起刀段大于2倍導(dǎo)程;減速退刀段在1~1.5倍導(dǎo)程之間[4]。此外,在應(yīng)用固定循環(huán)的過程中,還要注意起刀點縱坐標(biāo)要比螺紋公稱的直徑大,以便防止在退刀時劃傷已經(jīng)加工完好的表面[5]。
 
     4 、案例分析
 
     4.1 工藝分析
  
    
  
     通過圖2可知,管錐的外徑、內(nèi)孔并沒有做有關(guān) 的 加 工 及 處理,直接把管錐工件坐標(biāo)系上的原點設(shè)計在管錐螺紋最右的端面與中心線的交叉點上,之后再使用定心卡盤將管錐材料的的最左端夾住,并將延伸長度設(shè)置為60 mm左右。首先,技術(shù)人員可使用試切法來進(jìn)行對刀,完成之后再應(yīng)用90°外圓車刀來加工出螺紋的大徑[6];其次,應(yīng)用55°螺紋車刀加工管錐螺紋前,先計算出管錐小徑的起點與終點間存在的半徑差,加工時將牙數(shù)控制在3~4之間;最后,應(yīng)用外圓的切斷刀把零件直接切斷,將長度控制在60~65 mm。
 
     4.2 密封管錐螺紋數(shù)控加工程序
 
     密封管錐螺紋數(shù)控加工程序如下:
 

O0001;
G40 G99 T0101 M03 S600;
G00 X55 Z5;
G71 U1.5 R1;
G71 P10 Q20 U0.3 W0.05 F0.15;
N10 G00 X47;
G01 Z0 F0.1;
X48.5 Z-23;
N20 X55 F0.5;
G70 P10 Q20;
G00 X100 Z100;
T0202 M03 S200;
G00 X55 Z8;
G92 X46 Z-25 R-0.75 F2.309;
X45.5;
X45.;
X44.7;
X44.4;
X44.2;
X44.1;
X44.05;
G00 X100 Z100;
T0303 M03 S400;
G00 X55Z 5;
Z-64;
G01 X29 F0.1;
X55 F0.3;
G00 X100 Z100;
M05;
M30;
   
     5 、結(jié) 語
 
     總而言之,對管錐的螺紋實施有效的數(shù)控加工與管理,不僅能提升螺紋的精度,還能大大提升車床加工的效率。因此,對管錐螺紋進(jìn)行數(shù)控加工,在很大程度上可提高密封管的聯(lián)接質(zhì)量。并且管理人員在進(jìn)行管理時,應(yīng)采用高效的技術(shù)來進(jìn)行數(shù)控加工,從而促進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)的不斷發(fā)展。

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