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宏程序车削蜗杆的应用

更新时间:2009-03-28

0 引言

蜗杆在各类大型机械的减速机构上都有广泛应用,但蜗杆的加工,特别是大模数的蜗杆的加工是比较棘手的问题,在普车上车削要求工人要有比较熟练的操作技巧,其加工的精度和生产效率受人为因素和操作技术水平影响比较大。虽然数控车床具有较高的精度和稳定的加工性能,为蜗杆齿形的车削提供了良好的加工基础,但是其程序的编制与操作控制均有较高的难度。

在数控车床上加工大导程蜗杆和螺纹最重要的是程序指令的合理使用。以华中系统数控车床为例,加工螺纹的基本指令有G32(单行程螺纹切削)、G82(螺纹切削单一循环指令)和G76(螺纹切削复合循环指令)三种,G32指令和G82指令是直进法的进刀方式,根本无法实现较理想切削工艺路线,而G76螺纹复合循环其斜进刀方式也比较理想,但该指令不能车削齿形角为40°的蜗杆螺纹,因为使用G76螺纹切削复合循环斜进法切削的螺纹,其适合切削的刀尖角度只有80°,60°,55°,30°,29°,0°共六种,而蜗杆螺纹的齿形角度为40°,由于现在的数控车床多数有宏变量编程,可采用宏变量控制走刀方式,结合G32或G82螺纹指令完成蜗杆的加工。

1 刀具的选择

1)突破传统选择刀具的习惯,合理选择车削蜗杆的刀具角度,使刀具的刀尖角小于齿形角。在普通车床上车削蜗杆大导程零件的方法:选用较低主轴转速和高速钢成形车刀,刀具的刀尖角如果等于蜗杆的齿形角,这种刀具在车削时两侧刀刃与工件侧面容易发生摩擦,甚至三个刀刃同时参加切削,易产生较大的切削力而损坏刀具,且数控车低速时转动无力,因而普车使用的加工方式不适合数控加工,为解决上述问题, 突破传统选择刀具的习惯,如果选择车刀的刀尖角35°小于蜗杆的齿形角40°,这种车刀在车削时,可防止三个刀刃同时参加切削,减少了摩擦和切削力,能很好地避免“闷车”“扎刀”和打刀的情况发生,如图1所示。

  

1 刀尖角与齿形角关系图

2)在数控车床上使用硬质合金车刀高速车削蜗杆。以前,在普通车床上车削加工蜗杆和大导程的螺纹,一般是用高速钢车刀低速车削加工齿形,生产效率非常低。如果将车刀的刀尖角磨小,使车刀的刀尖角35°小于蜗杆的齿形角40°,可避免3个刀刃同时参加切削,切削力显著下降,这时可使用较高的切削速度和硬质合金车刀对蜗杆齿形进行车削,能解决在数控车床上,用硬质合金刀具车削蜗杆和大导程螺纹零件的齿形。(用这个方法时,在数控车床能承受的范围内,可尽可能选择较高的切削速度,比如:在车削模数ms=4时,选用350 r/min。

2 蜗杆数控车削走刀方式设计

方法一:走刀路线如图2(a)所示。采用刀头宽小于齿形槽宽的车刀如图3所示,采用2.4 mm的刀头宽加工2.788 mm槽宽的蜗杆螺纹,巧妙地结合普通车床车削蜗杆时应用的左右赶刀工艺技巧,采用左右分层车削斜面的方法取代成形刀法来车削蜗杆和大导程螺纹,可彻底避免在车削中出现3个刀刃同时参加切削而导致切削力增大、排屑不畅、“闷车”和“扎刀”等现象。左右分层车削蜗杆,实际上是直进法和左右切削法的综合应用,把槽分成若干层,转化成若干个较浅的槽进行切削,为了提高效率,从而降低了车削难度。每一层的切削都采用先直进后左右的车削方法。由于左右切削时槽深不变。只须做向左或向右的纵向进给即可,并左右切削时通过程序控制蜗杆的齿形角以及各个参数。

  

2 走刀路线图

方法二:走刀路线如图2(b)所示,采用尖刀一层一层剥,刀具如图4所示,在同一切深层上整个切削槽宽为转移条件来完成螺纹某一层的加工。刀具的Z向移动到不同的起刀点来完成同一切深层上整个槽宽的切削加工,程序中在每层切深处进行计算得到该层的槽宽,把这个槽宽在Z方向分多次进刀实现,如果在最后出现进刀总宽度超过本层槽宽的情况,则直接取槽宽为进刀宽度,利用两个循环语句,第一个循环沿斜线径向单边以0.1 mm的吃刀深度进行循环切削,第二个循环切削蜗杆槽宽度的部分,-Z方向以0.2 mm进给量进行循环切削.这种方案最大的特点就是切削力非常小,不会出现扎刀、打刀情况。

  

3 方法一 蜗杆螺纹粗车刀图

  

4 方法二 蜗杆螺纹粗车刀图

 
 

 

蜗杆类型阿基米德旋 向右法向齿厚6.06-0.026-0.031精度等级8-DC

5 蜗杆轴

3 采用宏变量蜗杆车削程序编制

以图5为加工实例,对蜗杆部分的车削进行程序编辑(以华中数控系统为例)。

方法二:35°尖刀蜗杆车削程序(如表2所示)

在数控车床上快速粗车蜗杆和大导程螺纹齿形的主要措施是:将刀具的刀尖角选得小于齿形角,车削时防止3个刀刃同时参加切削,使排屑顺利,减小了切削力;采用宏变量控制走刀方式,结合G32或G82螺纹指令车削齿形。解决了使用硬质合金车刀高速切削蜗杆齿形和大导程螺纹齿形的技术问题,同时,大幅度地减轻了重复操作的劳动强度,减少了操作失误的可能性,提高了功效。这种方法特别对较大直径和较大模数的蜗杆齿形的车削优势更大。

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方法一:采用刀头宽为小于齿根槽宽、刀尖角等于35°刀具,左右车削方式程序(如表1所示)。

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宏变量的设置如图7所示。

  

6 宏变量参数设置示意图

 

1 应用实例程序及说明()

  

%0001程序号T0303M03S350换刀主轴起动G0X55Z10循环起点#1=48齿顶圆直径赋值#2=30.4齿根圆直径赋值#3=PI/180弧度#4=20∗#3角度20°#5=2.4刀尖宽赋值#6=2.788齿根槽宽赋值#7=[#5-#6]/2齿根槽宽与刀尖宽差值半#8=0.1吃刀量WHILE[#1GE#2]直径方向从顶圆进给到根圆的循环#1=#1-#8每次循环吃刀深度#9=[[#1-#2]/2]∗THAN[#4]Z轴变量G1Z10F200G82X[#1]Z-85F12.56第一刀,终点坐标的X值是变量G01Z[10+#9+#7]Z轴循环起点向右偏移G82X[#1]Z-85F12.56第二刀(右赶刀)G01Z[10-#9-#7]Z轴循环起点向左编移G82X[#1]Z-85F12.56第三刀(左赶刀)ENDW循环结束G0X150X方向退刀Z150Z方向退刀M30程序结束

  

7 宏变量参数设置示意图

 

2 应用实例程序及说明()

  

T0303M03S350调刀、主轴启动G0X55Z10快速定位#1=48齿顶圆直径赋值#2=8.8齿高赋值#3=PI/180弧度转角度#4=20∗#3角度20°赋值#5=2.788齿根槽宽赋值WHILE[#2]GE[0]外循环,X方向齿高循环判别#2=#2-0.1齿高变化量#6=8.8-#2如图4所示#7=#2∗TAN[#4]根椐齿高计算相对应的Z坐标#8=#5+2∗#7与齿高相对应的槽宽G1Z[10+#7]F200Z轴起点编移G82X[#1-2∗#6]Z-85F12.56车削蜗杆,X方向坐标为齿根圆直径加上两倍齿高#9=0Z轴自变量WHILE[#9]LT[#8]内循环,Z轴起点偏移条件(#9小于槽宽条件成立)#9=#9+0.2Z轴每次偏移0.2IF[#9]GE[#8]条件语限制,以防计算过切。#9=#8ENDIF结束IF语句G1Z[10+#7-#9]F200螺纹循环起点偏移G82X[#1-2∗#6]Z-85F12.56车削蜗杆ENDW内循环结束ENDW外循环结束G0X150X方向退刀Z150Z方向退刀M30程序结束

4 结语

宏变量参数设置如图6所示。

在数控车床上利用改进刀具和操作方法,采用宏变量编程粗车蜗杆齿形具有仅能车削单线螺纹的局限性,需进一步地探讨利用此法车削多线螺纹,更好地发挥数控车床的优越性。

土壤微生物与土壤质量或肥力密切相关,土壤微生物主要包括细菌、真菌及放线菌三大类。由表7看出,施用钾肥后,土壤中可培养的细菌、真菌与放线菌的数量均显著增加,增幅分别为 3.97%~68.29%、12.71%~77.76%和 12.77%~88.22%。 等施钾量条件下,与100%CF处理相比,不同施钾肥处理的可培养的细菌、真菌与放线菌的数量均增加,增幅分别为 44.46%~61.87%、8.45%~57.71%和 35.61%~66.91%,有机无机配合施用条件下,随着有机肥所占比例的降低可培养的细菌、真菌与放线菌的数量也呈降低趋势。

使用以上方法时应注意两点:一是操作者必须有编辑和修改宏程序的能力。二是用硬质合金车刀车削螺纹齿形时,不能选用过高的主轴转速,同时应考虑车床的承受能力。

大长径比无缝钼合金薄壁管产品的成功研制,标志着金钼股份技术中心又一依托科研项目制备的新产品取得实质性突破,也为公司再增加一新产品种类。

2011年5月,天津农垦积极响应国家农业“走出去”号召,在保加利亚投资成立全资子公司——天津农垦集团保加利亚公司(以下简称“保加利亚公司”),主要从事国际贸易并租赁土地进行农产品种植项目。2014年1月,在习近平总书记“一带一路”倡议指引下,天津食品集团再次投资,以保加利亚公司收购100%股权的形式,接收了保加利亚一农场。农场拥有自有土地5.1万亩,租赁土地8.6万亩,以及与之配套的仓储、农机和运输设备。

参考文献:

大学生在返乡就业创业过程中面临的问题很多,除其自身就业创业能力不足外,更主要的是社会对大学生返乡就业创业的支持力度不够,特别是在政策、资金、教育等方面的支持还存在很多不足。

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[2] 王猛. 机床数控技术应用实习指导[M]. 北京:高等教育出版社,2000.

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王少伟,刘辉,熊文华
《技术与市场》 2018年第05期
《技术与市场》2018年第05期文献

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