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6140普通车床中螺纹加工的工艺研究
文章发布时间 : 2018-02-07
引言
  6140普通车床上主要的连接法中,螺纹连接是一种能够简单地分解、结合的连接方式。螺纹的用处很广,既可用于连接、紧固和调节,又可用于传速动力或改变运动形式。例如,车床的主轴与卡盘的连接,方刀架上螺钉对刀具的紧固,丝杠与螺母的传动等。

 
螺纹的成形原理
  在直径为 D 的圆柱上卷上一张直角三角形 abc 的纸片,如图所示,它的斜边 ac 就成为一条螺旋线。如果沿这条曲线加工,使它像卷上一条断面呈三角形或四角形的带子,就形成了螺纹。
 
 
 
6140普通车床加工螺纹的特点
  用6140普通车床车螺纹时,是把坯料装到车床上,使其旋转,再由主丝杠规定车刀的进度,使进度相当于螺纹的导程,用车刀车削出螺纹,如图 所示,在车床上攻内外螺纹。车床车螺纹时走的是丝杆路线,且转速一定,在退刀时,主轴的转动方向与进刀时相反(即反转,而且是无惯性转动)这就保证刀具进刀时都是在同一点上,使之不会出现乱牙。数控车床车螺纹不乱牙主要靠主轴上安装的编码器实现。
相配的内外螺纹,除旋向与线数一致外,螺纹的配合质量主要取决于牙型角a、螺距P和中经D2(d2)三个基本要素的精度,如图所示。



数控机床螺纹车削
    螺纹的加工方法很多,随着数控技术的日益发展,采用数控机床加工螺纹已逐渐普及。以分件供送螺杆为例.研究三段组合式分件供送螺杆(等速度段、变加速段、等加速段),并建立构建螺旋槽的接触线,运用计算机辅助
设计建立一个三维参数化实体模型,在四轴联动的铣削加工中心上模拟出变螺距杆的加工过程。

 
建立三位实体模型
  ProeE/Wildfire5.0 软件中,采用至顶向下的设计方法建立分件螺杆的三维实体模型。创建三维参数化实体模型,如图所示。


 

制订加工方案,确定工艺路线
  变螺距螺杆具有一定的刚性,在加工中心加工时在第四轴(A 轴)采用的夹紧方法为:一夹一顶,夹具类型为轴套类夹具,此轴类工件较为特殊,需要在其上面加工变螺距螺旋槽,故夹具上应设计有导引装置,考虑到工件的安装还应设计一个芯轴安装工件,同时为保证芯轴的刚度,还需设计一个支架,其夹紧与对刀装置前两步已设计 。故确定其总体布局为导套 + 支架 + 芯轴 + 导引装置的布局,选择合理的设备和刀具后,根据计算和设计要求,确定出变螺距螺杆加工工艺过程卡。

 
基于 Pro/E 变螺距螺杆的模拟加工
  在带有螺纹的运行程序段运行期间进给倍率无效。在加工螺纹期间,不允许更改主轴倍率。首先,获取设计模型和工件规划,选择加工机床、设置夹具和刀具,要注意的是建立参照坐标系中 Z 轴要与分件螺杆的轴线垂直而不是平行,它控制主轴的进给方向。然后进行操作设置(如进给速度、进给量和机床主轴转速等)。根据变螺距螺杆的特点,选择“自曲面等值线”曲面铣削作为该零件的切削方式,通过屏幕显示,生成刀具路径。设置 NC 序列,加工仿真。最后,创建 CL 数据文件,利用后处理器生成 NC 代码。
 
结语
  机床中螺纹的加工方法有很多种,螺纹的种类不同,加工的方法有所区别。要综合考虑螺距的大小、刀具的强度及机床的刚性等情况,合理选择加工方法,并根据工艺分析,在机床上加工出合格的螺纹。利用数控加工可以节约工时,并能加工出复杂的螺纹型面,而且完全实现自动化生产过程。


文章来源 
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