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螺紋加工機(jī)床

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五軸加工中心上螺紋銑削應(yīng)用技術(shù)研究
2020-9-29  來源： 西安現(xiàn)代控制技術(shù)研究所   作者：張永智，郭穎，孫建邦，郭志偉
 
 
     摘要：對于螺紋銑削來講，其主要是一種通過數(shù)控加床加工螺紋的加工工藝，該工藝主要是從西方發(fā)達(dá)國家引進(jìn)來的，在我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展過程中，加工工藝逐漸地的得到了廣大群眾的認(rèn)可。現(xiàn)階段伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各領(lǐng)域的技術(shù)都得到了一定程度的改革與升級(jí)。在此環(huán)境中，數(shù)控技術(shù)方面的應(yīng)用范圍得到了一定程度的延伸，對于螺紋銑削來講，其屬于相對較為重要的一種新型加工的工藝。該加工工藝性對與以往的螺紋加工工藝來講其在精密程度上以及效率上存在一定的優(yōu)勢，介紹了螺紋銑削加工在五軸加工中心上應(yīng)用的新方法，不用編寫復(fù)雜的宏程序，利用相關(guān)指令可輕松實(shí)現(xiàn)對螺紋的銑削加工，對實(shí)際加工中的問題進(jìn)行了說明，并上機(jī)驗(yàn)證，有很強(qiáng)的實(shí)踐指導(dǎo)性。

    關(guān)鍵詞：螺紋銑削；海德漢系統(tǒng) ITNC530；CYCL DEF 263 指令
    
     1 、螺紋銑削加工概述
  
     傳統(tǒng)的螺紋加工方法主要為采用螺紋車刀車削螺紋或采用絲錐和板牙手工攻、套螺紋，隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，使更先進(jìn)的螺紋加工方式螺紋銑削得以實(shí)現(xiàn)。螺紋銑削加工
與傳統(tǒng)加工方式相比，在加工精度、加工效率方面具有極大優(yōu)勢：
  
    （1）加工時(shí)不受螺紋結(jié)構(gòu)和旋向的限制，如一把螺紋銑刀可加工多種不同旋向的內(nèi)、外螺紋，可加工不允許有過渡扣或退刀槽結(jié)構(gòu)的螺紋；
    （2）螺紋銑刀的使用壽命長，是絲錐、板牙的幾倍甚至十多倍。
  
      2 、 目的
   
     對于銑削螺紋而言，由于老舊機(jī)床普遍沒有銑削螺紋指令，所以只能通過編寫宏程序，按照刀具旋轉(zhuǎn)一周，軸向下降一個(gè)螺距來實(shí)現(xiàn)螺旋線插補(bǔ)，從而完成加工。目前大多數(shù)教材及資料對于螺紋銑削均是提及此方法。而對于五軸加工機(jī)床，尤其是海德漢系統(tǒng)指令的應(yīng)用更是微乎其微，僅停留在培訓(xùn)教材的程度，對實(shí)際加工的具體指導(dǎo)性更是無從談起，作者通過多次上機(jī)使用，將其中的問題總結(jié)歸納，希望能給大家今后的工作一個(gè)借鑒參考。
  
      3、 方法
  
     在海德漢 ITNC530 系統(tǒng)中，對于銑削螺紋有專門的循環(huán)指令 CYCL 263，作者實(shí)際使用過程中操作簡便，易于快速實(shí)現(xiàn)程序編寫。
  
     3.1  CYCL 263 指令介紹
  
                           
  
    注明：CYCL DEF 263 指令各部分的釋義如上，按照螺紋要求，對照填寫直徑、螺距、深度、旋向、進(jìn)給率等信息，其余保持默認(rèn)均可。

    3.2  程序編寫
    
     以內(nèi)螺紋 M16×1，螺距 P=1mm, 螺紋深度 12mm 細(xì)牙為例，螺紋底徑 15.1 已加工好，所采用機(jī)床為德瑪吉 DMU80P 五軸加工中心，刀具為直徑 D=10 的整體式圓柱螺紋銑刀，編寫加工程序如下 ：

      
  
      
  
        
 
      
 
            
   
    3.3 對程序的幾點(diǎn)說明
  
    （1）螺紋底孔尺寸不能完全依靠計(jì)算公式，應(yīng)根據(jù)具體情況加工適當(dāng)，經(jīng)驗(yàn)公式為 D1=D-(1 ～ 1.3)P( 公稱直徑減去 1 ～ 1.3 倍的螺距 )，直徑小用小值，直徑大用大值。
    （2）注意銑削時(shí)讓刀現(xiàn)象。為避免這一情況的產(chǎn)生，螺紋加工在徑向上應(yīng)分若干次切削（筆者認(rèn)為 3 ～ 4 次較為合適），將徑向余量進(jìn)行從大到小合理分配，具體做法就是多次調(diào)用 CYCL DEF 263 指令，每次修改 Q335（名義直徑）的值即可達(dá)到分配余量的目的。
    （3）對首件的加工應(yīng)采用試切法，通過螺紋量規(guī)測量和修改刀具半徑補(bǔ)償 DR 值相結(jié)合的方法，從而達(dá)到螺紋尺寸精度要求。

    4 、 結(jié)語
  
   （1）用海德漢系統(tǒng)螺紋循環(huán)指令加工螺紋是一種不需編寫宏程序的新方法。通過在五軸加工中心上的應(yīng)用，使平時(shí)較少接觸的指令有了用武之地，使設(shè)備的優(yōu)越性得到了體現(xiàn)。但又不光限于此系統(tǒng)，也為其他具備螺紋銑削指令的設(shè)備提供了新思路。
   （2）不用編寫復(fù)雜的宏程序，編程結(jié)構(gòu)簡單，編輯調(diào)整快捷，只需將指令多次復(fù)制、粘貼稍作修改即可。
   （3）借助五軸傾斜面固定軸可實(shí)現(xiàn)對特殊位置分布螺紋的加工，避免做工裝、夾具帶來的成本浪費(fèi)。
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