CN102303127B - 数控车床车削去除不完整螺纹的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数控车床车削去除不完整螺纹的方法，依据螺纹牙底直径、螺纹牙高、螺纹牙底宽度、螺距和螺纹头长度参数，其要点是：选择合适的槽刀、计算主轴转速、确定刀补，确定加工层数，计算粗加工层和精加工层切削量，通过粗加工和精加工完成去除不完整螺纹。本发明的数控车床车削去除不完整螺纹的方法，操作方便、简单，加工中不需要更换加工设备，就能实现螺纹加工及不完整螺纹的去除。加工质量好，效果稳定；减少了零件的搬运、装卸，提高了加工效率，降低工人的劳动强度和加工成本，适合规模生产加工。

Description

数控车床车削去除不完整螺纹的方法

技术领域

本发明涉及一种去除不完整螺纹的方法，具体涉及一种采用数车床车削去除不完整螺纹的方法。

背景技术

在螺纹加工时，螺纹头部、尾部会产生一周截面牙型不完整的螺纹，也称之为螺纹引导扣和螺纹末端扣，这种不完整螺纹表现为牙底完整而牙顶不完整。不完整螺纹因强度不够而发生变形，导致螺纹破坏、乱牙而大幅减低螺纹使用寿命。为保证质量和使用寿命，要求去除不完整螺纹。目前去除不完整螺纹都是在螺纹加工完后，再二次加工采用钳工锉磨或者磨削、铣削(包括数控铣削)的方式去除。加工时，操作者需要不断的搬卸零件，体力消耗很大，而且加工效率低，并需专门配备一台设备用于去除不完整螺纹。采用带动力刀塔的车铣加工中心能够在车制螺纹的同时，铣削去除不完整螺纹，对于中小企业或小批量生产，这种机床的价格较贵，一次性投资大，设备维护费用高。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述技术的缺点，提供一种操作方便、工艺简单、效率高、可靠性和稳定性好的数控车床车削去除不完整螺纹的方法。

本发明的数控车床车削去除不完整螺纹的方法，由螺纹牙底直径、螺纹牙高、螺纹牙底宽度、螺距和螺纹头长度参数，去除不完整螺纹的加工步骤为：

a、选择槽刀：槽刀刀宽与螺纹牙底宽度之差为0.4-1.2mm，槽刀刀尖前角5°～25°，并带有凹弧状断屑槽，刀片伸长量小于8mm，切削刃研磨处理不大于Ra0.4；

b、按照螺纹切削循环指令和机床设定的最大切削进给速度要求，退刀用G01F_机床max，主轴转速计算公式为：

式中：S主轴转速

F_机床max为机床设定的最大切削进给速度

L螺纹头长度

D螺纹牙底直径

H螺纹牙高

c、调整刀补：槽刀对刀时，槽刀应与原螺纹车刀相差半个螺距；

d、粗加工：沿螺纹高度至少分为4个加工层，螺纹切削起始点与原螺纹加工程序的起始点相同，螺纹切削结束点为完整螺纹加工结束点相同，每个加工层切削量占所剩螺纹高度的1/2～1/3，加工层切削量的计算公式为：

Q_i＝(H-∑Q_i-1)M

式中：Q_i为i加工层切削量，i＝1～N，

M加工层系数，1/2≤M≤1/3

H螺纹牙高

N粗加工层数

Q₀＝0

粗加工后的剩余不完整螺纹高度为精加工余量，计算式为：

Q_精＝H-∑Q_i

式中：Q_精精加工余量

H螺纹牙高

Q_i粗加工第i加工层切削量，i＝1～N

e、精加工：沿螺纹牙底宽度至少分为2个精加工层，每个精加工层等分螺纹牙底宽度，第1个精加工层螺纹切削起始点为原螺纹加工程序的起始点加1.5毫米，螺纹切削结束点为完整螺纹加工结束点加1.5毫米；最后一个精加工层的螺纹切削起始点为原螺纹加工程序的起始点；结束点为完整螺纹加工结束点，精加工层切削量的计算式为：

Q_N+j＝B/E

式中：Q_N+j第j个精加工层切削量

B螺纹牙底宽度

E精加工层数

脚标N粗加工层数

j＝1～E

f、成品验收合格入库。

本发明的数控车床车削去除不完整螺纹的方法，操作方便、简单，加工中不需要更换加工设备，就能实现螺纹加工及去除不完整螺纹，减少了零件的搬运、装卸，缩短了螺纹的加工时间，提高了加工效率；加工质量好，质量稳定；降低了工人的劳动强度和加工成本，适合批量生产加工。

附图说明

附图为螺纹加工分层示意图。

图中Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、Q₅表示粗加工层1-5切削层的切削量，Q₆、Q₇表示精加工层6-7切削层的切削量。

具体实施方式

去除外螺纹的不完整螺纹，该外螺纹参数为螺纹牙底直径D＝100mm、螺纹牙高H＝3mm、螺距P＝3mm、螺纹头长度为6mm和螺纹牙底宽度B＝3mm。用数控车床车削去除该外螺纹的不完整螺纹的步骤如下：

a、选择槽刀：槽刀刀宽2.5mm，槽刀刀尖前角20°，并带有凹弧状断屑槽，刀片伸长量5mm，切削刃研磨处理Ra0.4。

b、按照螺纹切削循环指令和机床设定的最大切削进给速度F_机床max＝5500mm/min，退刀用G01F5500，主轴转速由下式计算：

$S=\frac{6*5500}{3.14*100*3}=35r/\min$

主轴转速为每分钟35转。

c、调整刀补：槽刀对刀时，槽刀与原螺纹车刀相差半个螺距，为1.5mm。

d、粗加工：沿螺纹高度分为5个加工层。粗加工为螺纹切削起始点与原螺纹加工程序的起始点相同，螺纹切削结束点为完整螺纹加工结束点相同，每个加工层切削量占所剩螺纹高度的1/3，既加工层系数M＝1/3，由下式计算5个加工层的切削量：

Q_i＝(H-∑Q_i-1)M

式中：i＝1～5

M＝1/3

Q₀＝0

由H＝3mm、M＝1/3，计算第1-5加工层切削量分别为：

Q₁＝3*1/3＝1.0mm；

Q₂＝(3-1)*1/3＝0.67mm；

Q₃＝(3-1-0.67)*1/3＝0.44mm；

Q₄＝(3-1-0.67-0.44)*1/3＝0.3mm；

Q₅＝(3-1-0.67-0.44-0.3)*1/3＝0.2mm。

粗加工后的剩余不完整螺纹高度为精加工余量，由以上计算的Q₁、Q₂、Q₃、Q₄和Q₅和H＝3mm，计算精加工余量Q_精：

Q_精＝H-∑Q_i

Q_精＝3-1-0.67-0.44-0.3-0.2＝0.39mm

e、精加工：沿螺纹牙底宽度分为2个精加工层。第1精加工层螺纹切削起始点为原螺纹加工程序的起始点加1.5毫米，螺纹切削结束点为完整螺纹加工结束点加+1.5毫米；第2精加工层的螺纹切削起始点为原螺纹加工程序的起始点，结束点为完整螺纹加工结束点。精加工层切削量按下式计算：

Q_N+j＝B/2

脚标N＝5

j＝1、2

B螺纹牙底宽度

由螺纹牙底宽度B＝3mm，计算第6-7加工层切削量分别为：

Q₆＝Q₇＝3/2＝1.5mm

f、将加工好的成品按工艺要求验收合格入库。

Claims (1)

1.一种数控车床车削去除不完整螺纹的方法，由螺纹牙底直径、螺纹牙高、螺纹牙底宽度、螺距和螺纹头长度参数，去除不完整螺纹的加工步骤为：

a、选择槽刀：槽刀刀宽与螺纹牙底宽度之差为0.4—1.2mm，槽刀刀尖前角5°~25°，并带有凹弧状断屑槽，刀片伸长量小于8mm，切削刃研磨处理不大于Ra0.4；

b、按照螺纹切削循环指令和机床设定的最大切削进给速度要求，退刀用G01F_机床max ,主轴转速计算公式为：

式中： S主轴转速

F_机床max为机床设定的最大切削进给速度

L螺纹头长度

D螺纹牙底直径

H螺纹牙高

c、调整刀补：槽刀对刀时，槽刀应与原螺纹车刀相差半个螺距；

d、粗加工：沿螺纹高度至少分为4个加工层，螺纹切削起始点与原螺纹加工程序的起始点相同，螺纹切削结束点为完整螺纹加工结束点相同，每个加工层切削量占所剩螺纹高度的1/2~1/3，加工层切削量的计算公式为：

Q_ｉ=（H-∑Q_ｉ-1）M

式中：Q_ｉ为ｉ加工层切削量，ｉ=1～N，

 M加工层系数，1/3≤ M ≤1/2

H螺纹牙高

N粗加工层数

Q₀=0

粗加工后的剩余不完整螺纹高度为精加工余量，计算式为：

Q_精 = H-∑Q_ｉ

式中: Q_精精加工余量

H螺纹牙高

Q_ｉ粗加工第ｉ加工层切削量，ｉ=1～N

e、精加工：沿螺纹牙底宽度至少分为2个精加工层，每个精加工层等分螺纹牙底宽度，第1个精加工层螺纹切削起始点为原螺纹加工程序的起始点加1.5毫米，螺纹切削结束点为完整螺纹加工结束点加1.5毫米；最后一个精加工层的螺纹切削起始点为原螺纹加工程序的起始点；结束点为完整螺纹加工结束点，精加工层切削量的计算式为：

Q_N+j=B/ E

式中：Q_N+j第j个精加工层切削量，j=1～E

B螺纹牙底宽度

E精加工层数

脚标N粗加工层数

f、成品验收合格入库。