如何在数控车床上变转速车削螺纹
一问题的提出大家都知道，在数控车床上加工螺纹虽然比普通车床方便快速，但是一般是不容许在加工螺纹的过程中变换主轴转速的，因为变换转速后会引起螺纹“乱牙”。不变化主轴转速，这对于车削螺距较小的螺纹(如三角螺纹)来说，对螺纹两侧面的粗糙度影响是不大的;但对于车削螺距较大的螺纹(如梯形螺纹)来讲，由于其螺距一般较大，若不变换主轴转速度分粗、精车，必然保证不了螺纹两侧面的粗糙度，对螺纹加工精度和效率产生不良影响，也使数控机床加工精度高、加工效率高的优越性不能得到充分体现。转速过低时，会降低螺纹的加工效率;转速过高时，会使螺纹牙侧表面粗糙度过高降低加工精度。那么我们究竟在车螺纹时候能不能变换转速呢，作者也对此进行了分析、探讨与实践。二.问题的分析和解决1.数控加工螺纹的原理在数控车床上加工螺纹，根本原因是由伺服系统控制机床进给，保证主轴每转一周时，刀具沿主进给轴(多为Z轴)方向进给一个螺距。螺纹加工程序段中指令的螺距值F，相当于以进给t f...&
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数控车床车削螺纹最大的特点就是比卧式车床车削螺纹速度快，表面质量好，加工效率高。但数控车床高速车削螺纹时，有几点注意事项必须引起操作者重视，否则容易造成废品甚至发生事故，笔者根据多年经验，现总结如下: 1.对螺纹刀的要求(1)车刀刀尖不宜低于或等高于工件中心由于高速车削螺纹时会产生很大的切削力，再加之高速切削时的深度较大，若刀尖与工件中心等高或低于工件中心，受切削力影响，刀尖会略向下位移，容易产生扎刀现象。通常在高速车削三角螺纹时，车刀刀尖应略高于工件回转中心(其高出距离一般为工件直径的1/100)。(2)刀尖角不应等于牙型角因高速切削时的切削力大，加工后螺纹牙型角会增大，故在刃磨硬质合金螺纹车刀时，其刀尖角应比螺纹牙型角减少3『，以确保加工后得到正确的牙型。(3)螺纹刀不能刃磨断屑槽因为高速车削螺纹时多采用硬质合金刀具，若磨断屑槽会降低刀头强度，易使刀尖崩碎，而且开断屑槽后，将使径向前角不为，’0”，车出的螺纹牙型角要扩大，牙...&
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螺纹加工是数控车床加工的一个重点,其实际上是由刀具的直线运动和主轴按预先输入的比例转速同时运动而完成的。在实际车削中,一些关键性技术必须引起高度重视,否则加工中容易造成废品甚至发生事故。文中主要以普通三角螺纹为例介绍数控车床上螺纹加工时的一些工艺问题。一、螺纹零件的装夹螺纹切削刀具经常有两个或两个以上的切削刃同时参与切削,在加工时会产生较大的径向切削力,容易使工件产生松动。为保证在螺纹切削过程中不会出现因工件松动而导致螺纹乱牙、工件报废的现象,装夹螺纹零件时可以采取如下措施:1.装夹螺纹类零件时建议采用软卡爪切增大夹持面或一夹一顶的装夹方式。2.轴向应尽可能采用台阶定位,确保工件定位准确、牢靠。3.工件夹紧力适中,避免在高速切削时因切削力较大而使工件产生移动。二、刀具的选择和安装1.硬质合金螺纹车刀的刀尖角应比所加工螺纹的牙形角小大约30′,以确保加工后得到正确的牙形角。因为高速切削时切削力较大,加工后螺纹的牙形角相应增大。2....&
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螺纹是在圆柱工件表面上,沿着螺旋线所形成的,具有相同剖面的连续凸起和沟槽。在机械制造业中,带螺纹的零件应用得十分广泛。用车削的方法加工螺纹,是目前常用的加工方法。在目前的数控车床中,螺纹切削一般有两种加工方法:G92直进式切削方法和G76斜进式切削方法,由于切削方法的不同,使这两种加工方法有所区别,各自的编程方法也不同,工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同。1两种加工方法的编程指令1.1 G92直进式切削方法(1)指令格式G92 X(U)_Z(W)_R_F_(2)说明:X、Z表示螺纹终点坐标值;U、W表示螺纹终点相对循环起点的坐标分量;R表示锥螺纹始点与终点在X轴方向的坐标增量(半径值),圆柱螺纹切削循环时R为零,可省略;F表示螺纹导程。G92编程切削深度分配方式一般为常量值,双刃切削,其每次切削深度一般由编程人员编程给出,如图1所示。图11.2 G76斜进式切削方法(1)指令格式G76P(m)(r)(a)Q(△dmin)R(d...&
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数控车床在加工3mm以下螺距螺纹时,使用一把螺纹刀高速车削可以达到较好的精度及较低的表面粗糙度值。但在加工3mm以上螺距的螺纹时,由于经济型数控车床车螺纹没有换刀和主轴变速的功能,只能采用主轴不变速,一把螺纹刀完成粗精加工,由于切削量及切削力增大,使得螺纹刀容易磨损,螺纹不易达到要求的尺寸精度和表面粗糙度。为了更好发挥数控车床高精度、高效率的优势,笔者摸索和总结出在经济型数控车床上同时换刀和主轴变速加工螺纹的方法,可以有效改善刀具切削条件,提高螺纹加工精度,减少重磨刀具的次数。1·车螺纹换刀和变速后乱扣的原因数控车床的螺纹加工是靠主轴编码器获取主轴角位置信号,经数控系统处理,由伺服系统驱动刀台带动刀具,通过主轴的同步运行功能而实现的。由于经济型数控车床在改变转速后,系统对主轴角位置信号的处理,在轴向发生了一定的位移,螺纹刀的车削轨迹与变速前就不在同一条螺旋槽内,导致螺纹乱扣。当加工螺纹换刀后,虽然第二把螺纹刀与第一把螺纹刀通过刀...&
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我在指导学生进行数控车床操作与编程的实习中，接受了一项生产任务，其基本情况是:①零件材料: Q235。②工序:车ffIJ M3o x 3 .5一7G内螺纹(通孔螺纹，已钻有底孔，螺纹有效长度为60mm、表面粗糙度R。二3.2拌m)。③使用的设备:CK数控车床，其数控系统为BEIJING一FNAUC Powe:Mata。④数量:500件。⑤时间:五天。显然，这是一个常规的螺纹加工任务。因车床不支持任何循环指令，又缺乏车削内螺纹的编程经验，只能使用G33指令，并套用教材给出的背吃刀量(增量值)及切削次数(直进法车削)的方案进行编程加工，其结果是:螺纹的表面粗糙度达不到要求。1.分析原因，确定新编程方案仔细分析按照教材编制的“直进法”车削螺纹的程序，发现在前七次切削中，任意一次的切削面积(切削力)较第一次的都大，特别是第五次的切削面积最大，为第一次的1.65倍，常出现“鳞刺”或“扎刀”现象，使得表面粗糙度过于粗大。由...&
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如何用数控车床车削三角形螺纹
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单项选择题车削直径为Φ100mm的工件外圆，若主轴转速设定为1000r/min，则切削速度Vc为（）m/min
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C、铜和锌&做纵向高速精细车削和纵向低速大走刀车削时对主轴转速和车螺纹传动链的调配有何特殊要求
做纵向高速精细车削和纵向低速大走刀车削时对主轴转速和车螺纹传动链的调配有何特殊要求
09-09-25 &匿名提问
1．车削加工中振动产生原因及消除措施车削加工中产生振动时 ,工艺系统的正常切削过程受到干扰和破坏 ,不仅严重恶化加工表面质量 ,缩短机床及刀具使用寿命 ,而且会发出刺耳的噪音 ,影响操作者身心健康。通常为了减小振动 ,不得不降低削用量 ,从而降低了生产效率。所以 ,分析车削加工中振动产生的原因并采取相应的措施来消除或减小振动是非常必要的。1　车削加工中振动的主要类型及现象消除机床回转组件和传动系统的振动后 ,车削振动的主要类型是不随车削速度而改变的自激振动。主要是加工过程中工件系统变形及刀架系统变形而产生的振动频率接近于工件自然频率的低频振动和车刀。2．车工技师论文（部分） 热喷涂焊层车削加工工艺的探讨 普通车床精车外圆表面出现“视角波纹”的原因分析 梯形丝杠精车误差在线校正和控制 数控车削中刀具磨损对加工精度的影响 滚动轴承车轴数控精车加工的探索 车削加工中振动产生原因及消除措施 车削蜗杆加工误差分析 热轧圆钢及钢管车削加工余量和下料尺寸的计算 浮动精车细长轴 普通车床精车外圆表面出现“视角波纹”的原因分析 加工34.3 MN水压机主缸衬套精车尺寸的确定 提高车削加工生产率的方法 不锈钢材料的车削加工 大尺寸变螺距丝杠车削加工 超精密车削加工中的圆度补偿3．金属切削加工中产生的振动是一种十分有害的现象。若加工中产生了振动，刀具与工件间将产生相对位移，会使加工表面产生振痕，严重影响零件的表面质量和性能；工艺系统将持续承受动态交变载荷的作用，刀具极易磨损(甚至崩刃)，机床连接特性受到破坏，严重时甚至使切削加工无法继续进行；振动中产生的噪音还将危害操作者的身体健康。为减小振动，有时不得不降低切削用量，使机床加工的生产效率降低。因此，分析金属切削加工中的振动原因并掌握控制振动的途径是很有必要的。 1 振动现象的产生原因以车削加工为例。在车床安装时加设隔振地基、传动系统无缺陷以及切削过程中无冲击存在的情况下，车削振动的主要类型是不随车削速度变化而变化的自激振动(即振颤现象)，其主要原因是加工过程中工件及刀架系统变形而产生的低频振动(其频率接近工件的固有频率)以及因车刀的变形而产生的高频振动(其频率接近车刀的固有频率)。这类振动常常使机床尾座、刀架松动并使硬质合金刀片碎裂，且在工件切削表面留下较细密的痕迹。车削中的低频振动通常是工件、刀架都在振动(工件振动较大)，它们时而相离(振出)，时而趋近(振入)，产生大小相等、方向相反的作用力与反作用力(即切削力Fy和弹性恢复力F弹)。刀架的振出运动是在切削力Fy作用下产生的，对振动系统而言，Fy是外力。在振动过程中，当工件与刀架作振出运动时，切削力F振出与工件位移方向相同，对振动系统作正功，振动系统则从切削过程中吸收一部分能量W振出储存在振动系统中；刀架的振入运动则是在弹性恢复力F弹作用下产生的。当刀架振入时，F振入与工件位移方向相反，振动系统对切削过程作功，即振动系统要消耗能量W振入。由于切削力周期性变化，使得W振出& W振入或F振出&F振入，从而使工件或刀具获得了能量补充产生低频的自激振动。此时，在力和位移的关系图中，振出过程曲线处在振入过程曲线的上部(如图1 所示)。 图1而高频振动产生的原因是在某速度区段内，刀具后刀面与切屑之间的摩擦，使切削力Fy随切削速度V的增加而减小，即具有下降特性，造成F振出&F振入，故加工系统有自激振动产生。 2 控制或减小振动的途径自激振动与切削过程本身有关，也与工艺系统的结构性能有关。因此控制自激振动的基本途径是减少或消除激振力。控制方法有如下几个方面：2.1 合理选择切削用量 ?车削加工在速度V=20~60m/min时容易产生自振，高于或低于此范围则振动减弱。因此，在精密加工时宜采用低速切削，一般加工宜采用高速切削。 ?进给量f增大，自振强度下降(如图2a所示)。切削宽度blim与进给量f的关系曲线见图2b，可知在允许条件下应尽量加大进给量f。车削加工时切削深度ap与切削宽度b的关系为b=ap/sin?(?为主偏角)，即ap越大，切削宽度b越大，越有产生振动的趋势。   a b 图2
   a b 图3 主偏角对振动的影响
图4 前角的影响  图5 双前角消振刀
   图6 倒棱减振车刀 图7 弹性刀杆车刀2.2 合理选择刀具几何参数 ?主要影响参数为主偏角?和前角?。如图3所示，当?=90°时振幅最小，此时切削力在y方向上最小、x方向上最大。由于一般工艺系统的刚度在x方向比y方向上好得多，因此不易起振。由图4可见，在相同切削速度V时随前角?的增大，切削力减小，振幅也减小。因此通常采用双前角消振刀(见图5)以减小切削力，可取得很好的减振效果。 ?减小后角有利于减振。一般后角取2°~3°为宜，必要时在后刀面上磨出带负后角的消振棱，形成倒棱减振车刀(如图6)。其特点是刀尖不易切入金属，且后角小，有减振作用，切削时稳定性好。2.3 合理提高系统刚度 ?车削细长轴(L/D & 12)时，工件刚性差，易弯曲变形产生振动。此时应在采用弹性顶尖及辅助支承(中心架或跟刀架)来提高工件抗振性能的同时，用冷却液冷却以减小工件的热膨胀变形；当用细长刀杆进行孔加工时，应采用中间导向支承来提高刀具的抗振性能。 ?在增加工艺系统刚度的同时，应尽量减小构件自身的重量，应把“以最轻的质量获得最大的刚度”作为结构设计的一个重要原则。 ?减小刀具悬伸长度。一般情况下刀具伸出长度不宜超过刀杆高度的两倍。 ?使用消振器和消振刀具。如采用切向刚度较高的弹性刀杆(见图7)，将不易产生刀杆的弯曲高频振动。 ?刀具高速自振时，宜提高转速和切削速度，以提高切削温度，消除刀具后刀面摩擦力下降特性和由此引起的自振，但切削速度不宜高于1.33m/s(80m/min)。 ?对机床主轴系统，要适当减小轴承间隙，滚动轴承应施加适当的预应力以增加接触刚度，提高机床的抗振性能。 ?合理安排刀具和工件的相对位置。在车床上安装车刀的方位对提高车削加工过程的稳定性、避免自激振动具有很大的影响。试验表明，将普通车床车刀安装在水平面上其稳定性最差，而将车刀装在?=60°的方位上，车削过程的稳定性最好。3 结语通过对车削加工过程中产生振动的原因和基本规律采取相应的减振措施，可使切削加工中的振动现象明显减小，大大提高工件表面质量及机床刀具的工艺能力。但完全消除振动现象，尚待进一步深入研究振动机理、寻找产生原因及消除措施
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