變導程螺紋數控車床的車削

【摘 要】數控車床的螺紋加工是靠數控系統控制伺服電機驅動刀架的進給，與主軸的旋轉相配合而實現的。本文介紹變導程螺紋的數控車床加工方法，以及在數控車床加工中的具體調整，為生產中解決變導程螺紋的加工提供參考。

【關鍵詞】變導程螺紋；數控加工；主軸

螺紋的形狀是在圓柱工件表面上沿著螺旋線所形成的，在制造業和其它行業中，用的非常廣泛。 不論是在普通車床上還是在數控車床上加工螺紋，都具有較大的技術難度，尤其是加工變導程螺紋，需要精細的計算和合理的加工工藝。

1.變導程絲杠

變導程絲杠，內槽表面是一個螺旋面，加工時成形車刀切削刃上任意一點的軌跡是一條螺旋線，沿圓周方向展開為一直線，如圖2所示。圖2中橫坐標為圓周長，縱坐標為導程。由于是變導程螺旋線，相鄰圓周直線段的斜率不同，每一直線段的升角增量為Δα，其數值為：

變導程絲杠應用十分廣泛，如飲料罐裝機械，在飲料灌裝過程中，需要將包裝容器定時、定距平穩地輸送到包裝工位，完成這一要求的裝置稱為定距分隔、定時供給裝置，這樣就可實現依次定距供送容器的目的，其主傳動部分就是變導程螺杠。

2.變導程螺紋的數控加工方法

其中，“X、Z”為車削的終點坐標值；U、W 為車削終點相對起點的增量坐標值；F為螺紋的基本導程，這些與螺紋車削指令G32的意義相同；K為螺紋每導程的變化量，其增（減）量的范圍，在系統參數中設定。

數控車床提供了車削變導程螺紋的功能，這也是數控車床優越性的一個重要體現。但在相關資料上對此功能的介紹卻較為簡單，只是從原理上介紹變導程螺紋的加工，可操作性差。用一定寬度的螺紋車刀，加工變導程螺紋，槽寬相等容易保證，若保證齒寬相等則不好操作，本文著重介紹加工中如何保證齒寬相等，槽寬均勻變化的變導程螺紋的數控車床加工方法。本文以大森R2J50L系統為例介紹變導程的加工。變導程螺紋分二種情況，一種是等槽寬變導程螺紋，一種是等齒寬變導程螺紋。

2.1等槽寬變導程螺紋加工

2.2等齒寬變導程螺紋加工

等齒寬變導程螺紋，如圖1b所示。要車成變槽寬，只能是在變導程車削的過程中使刀具寬度均勻變大才能實現，不過這是不能實現的。實際中可通過改變導程F和相應的起刀點來趕刀，逐漸完成車削。第一刀與第一種情況一樣，先車出一個槽等寬齒變導程的螺紋，第二刀切削時的定位點向端面靠近0.7mm（具體數值可根據經驗而定），同時基本導程變為5.3mm。依此類推，第三刀再靠近0.7mm，基本導程變為4.6mm，直至車到尺寸要求為止，程序如下所示：

以上程序是以工件的第一個導程為10mm進行加工的，如圖1a所示，刀具距離工件端面8mm（程序中的F值應該為6mm），加工中刀具定位逐漸靠近工件端面，也就是說刀具切削槽的左側面，就可以加工成如圖lb所示的等齒寬變導程螺紋，這種加工方法是逐漸往負方向趕刀。還有一種方法逐漸往正方向，如圖1a所示，加工中刀具定位逐漸遠離工件端面，也就是說刀具切削槽的右側面，即可加工成如圖1b所示的等齒寬變導程螺紋。

G34指令遵循著和螺紋切削G32指令相同規定，在應用時還需要注意以下幾點：

（1）根據不同的要求合理選擇刀具寬度。

（2）據不同情況正確設定F起始值和起刀點的位置。

（3）由于變導程螺紋的螺紋升角隨著導程的增大而變大，所以刀具左側切削刃的刃磨后角等于工作后角加上最大螺紋升角Ψ，即α0=（3o一5o）+Ψ。

3.結束語

上述方形齒變導程螺紋的加工，對于內槽表面是一個螺旋面的變導程螺紋，可以通過成形刀具或加工中使X 軸向尺寸按要求變化保證內槽螺旋面。變導程螺紋要進行多次重復切削，Z向電動機根據主軸編碼器的信號，實現有規律的進給運動，以形成螺旋面，當切到最左端時，通過X向電動機控制退刀，回到起始的縱向位置，控制X 向電動機橫向進給，達到規定的切削深度，進行第二次切削，如此循環，直至達到變導程螺紋截面深度。

【參考文獻】

[1]顧京.數控加工工藝與編程[M].北京：高等教育出版社.2003.

[2]廖效中.數控技術[M].武漢：湖北科學技術出版社，2001.

[3]王志平.數控加工編程與操作[M].北京：高等教育出版社，2005.

[4]張超英，謝富春.數控編程技術[M].北京：化學工業出版社，2004.

[5]楊仲剛.數控設備與編程[M].北京：高等教育出版社，2004.

[6]高曉東.數控高速車削解形螺紋的方法[J].機械制造，2005.

[7]孫偉.基于變螺距螺紋加工的普通機床改造[J].機床與液壓，2006.