一種螺紋快速返程車加工方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于螺紋車削技術領域，涉及一種能夠有效提高螺紋車削效率和車床可靠性的螺紋快速返程車加工方法。
【背景技術】
[0002]在機械制造業中，帶螺紋的零件應用得十分廣泛。用車削的方法加工螺紋，是目前常用的加工方法。在臥式車床(如CA614)上車削螺紋，車床主軸與刀具之間必須保持嚴格的運動關系:即主軸每轉一轉(即工件旋轉一轉)，刀具應均勻地移動一個導程的距離。它們的運動關系是這樣保證的:主軸帶著工件一起轉動，主軸的運動經掛輪傳到進給箱；由進給箱經變速后(主要是為了獲得各種螺距)再傳給絲杠；由絲杠和溜板箱上的開合螺母配合帶動刀架作直線移動，這樣工件的轉動和刀具的移動都是通過主軸的帶動來實現的，從而保證了工件和刀具之間嚴格的運動關系。
[0003]當車床絲杠螺距與工件螺距比值不成整倍數而在退刀時采用打開開合螺母，將刀架搖至起始位置，那么再次閉合開合螺母將會發生車刀刀尖不在前一刀所車出的螺旋槽內，以致出現亂扣。為解決以上車螺紋亂扣的問題，現有技術通常采用正反車法來退刀，即在第一次行程結束時，不提起開合螺母，把刀沿徑向退出后，將主軸反轉，使車刀沿縱向退回，再進行第二次行程，這樣往復過程中，因主軸、絲杠和刀架之間的傳動沒有分離過，車刀始終在原來的螺旋槽中，就不會出現亂扣。因此，現有技術中只有采用正反車法，特別是對于車床絲桿螺距與工件螺距比值不成倍數時，更是只能采用正反車法以保證不亂扣。由于正反車法的進刀和返程退刀時間相當，在車加工單件小直徑螺紋或短螺紋時對車加工效率影響不大，但批量加工小直徑螺紋或在加工大直徑(如Φ20?Φ 1200mm)或長螺紋(0.5?5m)工件時，返程退刀時間過長不僅顯著影響了車加工效率，而且還增加了車床絲桿與螺母的磨損，降低了車床的可靠性和維護保養成本。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種能夠有效提高螺紋車削效率和車床可靠性的螺紋快速返程車加工方法。
[0005]本發明的目的是這樣實現的，包括螺距和牙數確認、計算返程位置、切削進給、快速返程、繼續進給步驟，具體步驟如下:
A、螺距和牙數確認:確認車削螺紋的車床絲桿螺距？1以及預車削工件螺距PjP工件螺紋長度L ；
B、計算返程位置:計算絲桿螺距P1和工件螺距P2的最小公倍數螺距P’、工件牙數n，根據最小公倍數螺距P’計算車刀返程位置M為:
當L/P’為整數時，M=L,
當 L/P’ 為非整數時，M=([L/P’ ]+1) XP’ ；
C、切削進給:車床螺紋切削進給至工件螺紋第η牙時退刀，繼續旋轉工件并走刀至距離工件螺紋切削起點M時停車；
D、快速返程:脫開車床開合螺母手柄，開反車并利用車床快速手柄將刀架移到工件螺紋切削走刀起點；
E、繼續進給:合上車床開合螺母手柄，進刀，開車繼續按C步驟和D步驟循環完成螺紋車削。
[0006]本發明根據車床絲桿螺距和工件螺距計算車刀返程位置，通過正常切削進給至預定螺紋位置后退刀并根據需要繼續走刀至車刀返程位置或停止走刀，然后脫開車床開合螺母通過絲桿帶動刀架快速返程退刀，實現工件螺紋切削時快速返程退刀且不亂扣，從而有效縮短螺紋車削的返程退刀時間，有效降低床絲桿與螺母的磨損，最終達到提高螺紋切削效率和車床可靠性的目的。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明流程示意圖；
圖2為實施例工件結構示意圖；
圖中:S100-螺距和牙數確認，S200-計算返程位置，S210-工件準備，S220-螺紋試切，S230-亂扣檢查，S300-切削進給，S400-快速返程，S500-繼續進給，1-走刀起點，2-退刀點，3-車刀返程位置。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖對本發明作進一步的說明，但不得以任何方式對本發明加以限制，基于本發明教導所作的任何變更或改進，均屬于本發明的保護范圍。
[0009]如圖1所示，本發明包括螺距和牙數確認、計算返程位置、切削進給、快速返程、繼續進給步驟，具體步驟如下:
A、螺距和牙數確認:確認車削螺紋的車床絲桿螺距？1以及預車削工件螺距PjP工件螺紋長度L ；
B、計算返程位置:計算絲桿螺距P1和工件螺距P2的最小公倍數螺距P’、工件牙數n，根據最小公倍數螺距P’計算車刀返程位置M為:
當L/P’為整數時，M=L,
當 L/P’ 為非整數時，M=([L/P’ ]+1) XP’ ；
C、切削進給:車床螺紋切削進給至工件螺紋第η牙時退刀，繼續旋轉工件并走刀至距離工件螺紋切削起點M時停車；
D、快速返程:脫開車床開合螺母手柄，開反車并利用車床快速手柄將刀架移到工件螺紋切削走刀起點；
Ε、繼續進給:合上車床開合螺母手柄，進刀，開車繼續按C步驟和D步驟循環完成螺紋車削。
[0010]所述切削進給步驟前還包括工件準備步驟，所述工件準備步驟是將工件螺紋外徑車至尺寸，然后用刀尖在工件的螺紋終止處和/或車刀返程位置M處刻畫一條微可見刻線作為車螺紋的退刀標記、停車標記。
[0011]所述切削進給步驟前還包括螺紋試切步驟，所述螺紋試切步驟是將刀架移至離工件端面O?10牙處，自工件表面橫向進刀0.02?0.04mm后開車，合上車床開合螺母手柄使車刀在工件表面車出一條螺旋線，至工件螺紋第P’/匕牙處或第η牙處、螺紋終止線處退刀，車至第P VP2牙處退刀時停車或車至第η牙處、螺紋終止線處則繼續旋轉工件并走刀至距離工件螺紋切削起點M時停車，脫開車床開合螺母手柄，開反車并利用車床快速手柄將刀架移到走刀起點后停車，檢查螺旋線螺距是否正確。
[0012]所述切削進給步驟與螺紋試切步驟間還包括亂扣檢查步驟，所述亂扣檢查步驟是在螺距檢查合格后，自工件表面橫向進刀0.06?0.08mm后開車，合上車床開合螺母手柄繼續在工件表面車出一條螺旋線，至工件螺紋第P’ /匕牙處或第η牙處、螺紋終止線處退刀，車至第P’ /P2牙處退刀時停車或車至第η牙處、螺紋終止線處則繼續旋轉工件并走刀至距離工件螺紋切削起點M時停車，脫開車床開合螺母手柄，開反車并利用車床快速手柄將刀架移到走刀起點后停車，驗證前后車削的螺旋線是否亂扣。
[0013]所述車床絲桿螺距P1與工件螺距P 2的比值不成倍數。
[0014]所述車刀返程位置M為螺紋車刀切削起點位置至車刀停車返程點的位置。
[0015]實施例1
如圖2所示的啟閉機鋼繩卷筒，其螺紋大徑為Φ 810mm，螺距為28mm，兩端螺紋長度分別為896mm，工件總長度為2380mm。采用普通車床正反車加工，一是時間長，每加工單邊螺紋一刀(一個正、返程)所需時間為18?20min，二是在返程時刀架與工件很可能發生碰撞，存在安全隱患。現采用加工步驟如下:
SlOO:車削螺紋的車床絲桿螺距P1S 12mm，預車削工件螺距P 2為28mm和工件螺紋長度L (單邊)為896_ ；
S200:計算絲桿螺距P1和工件螺距P 2的最小公倍數螺距P’為84、工件牙數η為32牙，根據最小公倍數螺距P’計算車刀返程位置M= ([L/P’ ]+1)ΧΡ’為924mm;
S210:將工件螺紋外徑車至Φ810mm，然后用刀尖在工件上的螺紋終止處(退刀點2)和車刀返程位置924mm處刻畫一條微可見刻線作為車螺紋的退刀標記、停車標記。
[0016]S220:將刀架移至離工件端面螺紋切削起點I處，自工件表面橫向進刀0.04mm后開車，合上車床開合螺母手柄使車刀在工件表面車出一條螺旋線，至工件螺紋終止線處(退刀點2)退刀，繼續旋轉工件并走刀至距離工件螺紋切削起點3時停車，脫開車床開合螺母手柄，開反車并利用車床快速手柄將刀架移到走刀起點I后停車，檢查螺旋線螺距是否正確；
S230:在螺距檢查合格后，自工件表面橫向進刀0.08mm后開車，合上車床開合螺母手柄繼續在工件表面車出一條螺旋