第五章槽及螺纹加工(5-1).doc

PAGE  PAGE 29 第五章 槽及螺纹加工 在数控车削加工中，经常地会遇到各种带有槽和螺纹类的零件，如图5-1所示的典型零件。本章中将分几部分介绍槽及螺纹加工的特点、工艺的确定、指令的应用、程序的编制、加工质量的分析等内容。子程序指令及其应用，螺纹加工指令及应用是本章的重点。 a）槽类零件 b）螺纹类零件 图5-1 槽及螺纹类零件 第一节 槽与螺纹加工工艺的确定 [知识点] 1. 槽加工的工艺特点与相关知识 2. 螺纹加工的工艺特点与相关知识 一、槽加工工艺分析 槽加工工艺的确定，要服从于整个零件加工的需要，同时还要考虑到槽加工的特点。槽的种类很多，考虑其加工特点，大体可以这样分类：单槽、多槽、宽槽、深槽及异型槽。但加工时可能会遇到几种形式的叠加，如单槽可能深槽，也可能是宽槽。 下面以图5-1a）中槽为例分几个方面从共性和个性的角度分析槽加工工艺。 （一）零件的装夹 根据槽的宽度等条件，在切槽的方法中经常采用的是直接成型，也就是说可能的情况下，槽的宽度就是切槽刀刃的宽度，也就等于背吃刀量aP，将产生较大的切削力。同时大量的槽是位于零件的外圆上的，切槽是主切削力的方向与工件轴线垂直的，必然的要影响到工件的稳固性。在数控车床上进行槽加工一般可采用下面两种装夹方式： 1．利用软卡爪，并适当增加夹持面的长度，以保证定位准确，装夹稳固。 2．利用尾座及顶尖做辅助，采用一夹一顶方式装夹，最大限度的保证零件的稳固性。 （二）刀具选择与进刀方式 1．对于宽度、深度值相对不大，且精度要求不高的槽，可采用与槽等宽的刀具，直接切入一次成型的方法加工。如图5-2所示。刀具切入到槽底后可利用延时指令，作短暂停留，以修整槽底圆 图5-2 简单槽类零件加工方式 度，退出时有必要时可采用工进速度。 2）对于宽度值不大，但深度值较大的深槽零件，为了避免切槽过程中由于排屑不畅，使刀具前面压力过大出现扎刀和折断刀具的现象，应采用分次进刀的方式，刀具在切入工件一定深度后，停止进刀并回退一段距离，达到断屑和退屑的目的。???图5-3所示。同时注意尽量的选择强度较高的刀具。 图5-3 深槽零件加工方式 3）宽槽的切削 通常把大于一个切刀宽度的槽称为宽槽，宽槽的宽度、深度的精度要求及表面质量相对较高。在切削宽槽时常采用排刀的方式进行粗切，然后是用精切槽刀沿槽的一侧切至槽底，精加工槽底至槽的另一侧面，并对其进行精加工。切削方式如图5-4所示。 精切路线 粗切路线 排刀粗切 精加工余量 图5-4 宽槽切削方式示意图 4）异型槽的加工 对于异型槽的加工，大多采用先切直槽然后修整轮廓的方法进行，其主要工作决定于轮廓加工在此不作说明。 3．切削用量与切削液的选择 背吃刀量、进给速度和切削速度是切削用量三要素，受切槽过程中，背吃刀量等于切刀宽度的影响，吃刀量的大小可以调节的范围较小。要增加切削稳定性，提高切削效率，就要在切削速度和进给速度上面做文章。在普通车床上进行切槽加工，切削速度和进给速度的选择相对外圆切削要选取得相对较低，一般取外圆切削的30%~70%。数控车床的各项精度要远高于普通车床，在切削用量的选取上同样可以选择相对较高的速度。切削速度可以选择外圆切削的60%~80%，进给速度选取0.05~0.3mm/r。 需要注意的是在切槽中常常出现的就是容易产生振动现象，这往往是由于进给速度过低，或者是由于线速度与进给速度搭配不当造成的，须及时地调整，以求搭配合理，保证切削稳定。 切槽过程中，为了解决切槽刀刀头面积小，散热条件差，容易产生高温，降低刀片切削性能的问题，可以选择冷却性能较好的乳化类切削液进行喷注，使刀具充分冷却。 二、螺纹加工工艺分析 利用数控车床车削螺纹，适应加工的螺纹种类形式繁多，几乎包括了所有零件上的螺纹种类；由数控系统控制螺距的大小和精度，免去了计算和更换挂轮之苦，螺距精度高且不会出现乱扣现象；螺纹切削回程期间实现快速移动，切削效率大幅提高；专用数控螺纹切削刀具、较高的切削速度的选用，又进一步的提高了螺纹的形状和表面质量精度。因此，螺纹类零件的加工是数控车床编程与操作中经常遇到的课题。首先我们先讨论一下在数控车床上加工螺纹的工艺问题。由于这些问题与普通机床加工有很多的共性，在此不做深入。 （一）螺纹类零件的装夹 螺纹切削过程中，无论采用何种进刀方式，螺纹切削刀具经常是有两个或者两个以上的切削刃同时参与切削，与前面所讨论的槽加工相似，同样会产生较大的径向切削力，容易使工件产生松动现象。 因此，在螺纹类零件的装夹方式上，还是建议采用软卡爪且增大夹持面或者一顶一夹的装夹方式。以保证在螺纹切削过程中不会出现因工件松动，螺纹乱牙工件报