Istnieją pewne trudności techniczne w obróbce gwintów trapezowych na tokarkach CNC, zwłaszcza przy obróbce z dużymi prędkościami.Nie jest łatwo obserwować i kontrolować podczas obróbki, a bezpieczeństwo i niezawodność są również słabe.Wymaga to prawidłowej geometrii narzędzia i technologii obróbki.Wprowadzono wydajną i wykonalną metodę przetwarzania.
Czy to na zwykłej tokarce, czy na tokarce CNC, obróbka gwintów trapezowych dla uczniów szkół średnich i wyższych zawsze napotyka na duże trudności techniczne, zwłaszcza w przypadku szybkiego toczenia gwintów trapezowych na tokarce CNC.Większość książek i podręczników nie wprowadza tematów specjalnych.Studentom trudno jest opanować precyzyjne obliczenia i rozsądną technologię przetwarzania.Autor skupi się na metodzie szybkiego toczenia gwintu trapezowego zgodnie z pytaniami egzaminacyjnymi starszych pracowników prowincji Hunan w ostatnich latach oraz w połączeniu z własnym doświadczeniem i doświadczeniem.
1、 Wybór metod przetwarzania
Jak pokazano na rysunku 1, podczas obróbki gwintów trapezowych na tokarce CNC, uchwyt trójszczękowy przyjmuje metodę jednego zacisku i jednego blatu.Dla wygody ustawiania narzędzi i programowania początek programu jest ustawiany w punkcie środkowym prawej powierzchni końcowej przedmiotu obrabianego.Ponadto wykonywany jest również szablon ustawiania narzędzi, aby ułatwić dokładność kierunku Z podczas wymiany narzędzi w toczeniu zgrubnym i dokładnym.Należy podkreślić, że ze względu na obróbkę wysokoobrotową gwintów trapezowych wybierane są narzędzia z węglików spiekanych.
Przy toczeniu gwintu trapezowego z dużą prędkością, ze względu na nadmierny skok gwintu, w celu zapobieżenia „przekłuwaniu się noża” i „złamaniu ostrza” wymagane jest, aby podczas obróbki gwintu trapezowego siła skrawania nie była zbyt duża, a narzędzie powinno nie ciąć z trzech stron jednocześnie.Przez lata praktyki autor udowodnił, że na ekonomicznej tokarce NC nie można zastosować metody prostego skrawania lub prostego rowkowania do obróbki za pomocą poleceń nacinania gwintów G32 i G92.Mimo, że metoda z użyciem G92 w połączeniu z lewą i prawą zmianą podprogramu wprowadzona w wielu czasopismach w ostatnich latach nie jest najlepszą metodą cięcia warstwowego.Chociaż ta metoda teoretycznie może zmniejszyć siłę podczas cięcia, pomija się, że większość naszych powszechnie stosowanych tokarek to ekonomiczne tokarki NC, jednak system sterowania ekonomicznej tokarki CNC jest półzamkniętą pętlą, przez co system serwo nie nadąża za wymagania numeryczne systemu CNC przy wychylaniu w lewo i prawo, zmieniając w ten sposób skok obróbki.Biorąc pod uwagę kompleksowe programowanie i obróbkę, w połączeniu z praktycznym doświadczeniem, uważam, że jest to lepsza, bezpieczniejsza, niezawodna i łatwa metoda wykorzystania polecenia cyklu nacinania gwintu G76 do przetwarzania.
2、 Wprowadzenie do instrukcji G76
Instrukcja G76 to cięcie ukośne.Ze względu na obróbkę jednostronną krawędzi obciążenie narzędzia jest małe, usuwanie wiórów jest łatwe, a głębokość skrawania maleje.Ogólne przetwarzanie gwintów o dużym skoku.
1. Trasa i dystrybucja paszy komendy G76.(Rysunek 2)
Schemat grupowy: schemat ideowy parametrów obróbki gwintów trapezowych
Prędkość posuwu na czas=h/√ n-1 × √ ¢, gdzie h to całkowita wysokość gwintu, n to liczba posuwów, ¢ to pierwsza prędkość posuwu=△ d, to druga prędkość posuwu=1, a trzeci i więcej posuwów=X-1
2. Format:
G76 P（m）（r）（a） Q（⊿dmin） R（d）
G76 X（U） Z（W） R（i） P（k） Q（⊿d ） F(L)
Włącznie z:
M - liczba powtórzeń wykańczających, która może wynosić 1-99 razy.
R - wielkość fazki na końcu gwintu (skośne wycofanie narzędzia), 00-99 jednostek, biorąc 01, to jest 0,11 × Skok.
A - Kąt wierzchołka gwintu (kąt profilu gwintu).Można wybrać 80, 60, 55, 30, 29 i 0 stopni.
△ dmin - minimalne podcięcie podczas skrawania, wartość promienia, μm.
D - naddatek na wykończenie, wartość promienia, mm.
I - Różnica promieni części gwintowanej, wartość promienia, μm.
K - głębokość gwintu, h=0 65 × obliczenie skoku (P), mikrony.
△ d - pierwsza głębokość skrawania, wartość promienia, μm.
L - Skok gwintu, mikrometr.
3、 Wybór geometrii narzędzia
Zgodnie z warunkami szybkiego toczenia gwintu trapezowego najpierw obliczany jest kąt spirali, aby można było prawidłowo zeszlifować kąt geometryczny narzędzia.Kąt spirali wynosi a=[P/(d)]=arctan [5/(3,14 × 25,5)]=3,82, więc należy wybrać 6-8 stopni dla lewego tylnego narożnika i 2 stopnie dla prawego tylnego narożnika ;Aby ułatwić usuwanie wiórów, narzędzie nie jest łatwe do uszkodzenia.Kąt przedni wynosi 6-8 stopni, dzięki czemu narzędzie jest ostrzejsze i sprzyja łamaniu wiórów.Szczególnie podkreślam, że używałem dwóch narzędzi do toczenia zgrubnego i dokładnego.Ponieważ obróbka zgrubna jest łatwa do uszkodzenia i zużycia narzędzia tokarskiego, szlifuję ostrą krawędź naroża narzędzia tokarskiego do kształtu łuku, co może wzmocnić wytrzymałość końcówki narzędzia.Nawet jeśli ilość obróbki zgrubnej jest zbyt duża, istnieje pewien współczynnik bezpieczeństwa, podczas gdy obróbka wykańczająca jest całkowicie zgodna z kształtem gwintu.Należy zwrócić uwagę na dokładność punktu zerowego podczas ustawiania narzędzi do toczenia zgrubnego i wykańczającego w kierunku Z.Geometryczne kształty narzędzi do toczenia zgrubnego i wykańczającego przedstawiają się następująco:
4、 Przygotowanie procedur.
W tym artykule opisano tylko programowanie gwintu trapezowego w następujący sposób:
%0003;
N10 G90 G95;
N20 M3 S350 T0505;
N30 G0 X35.Z-10.;
N40 G76 P020030 Q20 R0.02
G76 X22,3 Z-94.P2750 Q329 F5.
N50 G0 X120.Z200.;
N60 M5;
N70 M30;
5、 Środki ostrożności przy obróbce z cyklem skrawania mieszanki gwintów G76.
Przy obróbce gwintu trapezowego na tokarce CNC, ze względu na zmianę jego łańcucha napędowego, w zasadzie jego prędkość powinna być w stanie zapewnić, że przy obrocie wrzeciona na jeden cykl narzędzie przesunie skok wzdłuż kierunku głównego wałka podającego , które nie powinny być ograniczone, ale będą miały na nie wpływ następujące aspekty:
1. Wartość skoku/skoku śruby polecenia w sekcji programu obróbki gwintu jest równoważna prędkości posuwu wyrażonej jako prędkość posuwu na obrót.Jeżeli prędkość obrotowa wrzeciona obrabiarki zostanie wybrana zbyt duża, przeliczona prędkość posuwu musi znacznie przekraczać maksymalną prędkość posuwu dozwoloną przez parametry obrabiarki.W tym czasie obrabiarka będzie przetwarzać zgodnie z „granicznym skokiem ślimaka” (graniczny skok ślimaka = maksymalna szybkość posuwu/prędkość).
2. Narzędzie będzie ograniczone przez wzrost/spadek częstotliwości serwonapędu i prędkość interpolacji urządzenia NC podczas jego przemieszczania.Skok niektórych gwintów może nie spełniać wymagań ze względu na „wyprzedzenie” i „opóźnienie” spowodowane przez główny ruch posuwu, ponieważ charakterystyka wzrostu/spadku częstotliwości nie może spełnić wymagań przetwarzania;Toczenie gwintu musi być realizowane przez funkcję pracy synchronicznej wrzeciona, tzn. do toczenia gwintu wymagany jest enkoder z generatorem impulsów wrzeciona.Gdy prędkość wrzeciona jest zbyt duża, impuls pozycjonujący wysyłany przez enkoder (czyli sygnał impulsu referencyjnego wysyłany, gdy wrzeciono obraca się o jeden cykl) może spowodować „przeregulowanie”, zwłaszcza gdy jakość enkodera jest niestabilna, co spowoduje nieuporządkowane wyboczenie gwintu przedmiotu obrabianego.
Dlatego przy toczeniu gwintu trapezowego prędkość obrotową wrzeciona należy dobierać według następujących zasad:
1. Pod warunkiem zapewnienia wydajności produkcji i normalnego cięcia, maksymalną prędkość przetwarzania należy uzyskać zgodnie ze wzorem obliczeniowym „skoku granicznego”, a dolną prędkość obrotową wrzeciona należy wybrać;
2. Gdy długość skoku i długość wycięcia w sekcji programu obróbki gwintu są małe, wybierana jest stosunkowo niska prędkość obrotowa wrzeciona;
3. Gdy dopuszczalna prędkość robocza określona przez enkoder przekracza maksymalną prędkość wrzeciona określoną przez obrabiarkę, w miarę możliwości można wybrać wyższą prędkość wrzeciona;
4. Zasadniczo prędkość obrotową wrzeciona podczas toczenia gwintu należy określać według wzoru obliczeniowego podanego w instrukcji obsługi obrabiarki lub systemu NC.
Należy również zauważyć, że:
1. Ponieważ prędkość wrzeciona może ulec zmianie, a prawidłowy skok gwintu może nie zostać wycięty, nie należy używać polecenia sterowania stałą prędkością skrawania powierzchni G96 podczas nacinania gwintu.
2. Podczas nacinania gwintu mnożnik posuwu jest nieprawidłowy (ustalony na 100%), a prędkość jest stała na 100%.
3. Faza lub zaokrąglenie nie mogą być określone w poprzednim segmencie segmentu nacinania gwintu.
4. Generalnie, ze względu na histerezę układu serwo i inne przyczyny, w początkowym i końcowym punkcie nacinania gwintu będą generowane nieprawidłowe wyprowadzenia.Dlatego punkt początkowy i końcowy gwintu powinien być dłuższy niż określona długość gwintu.
