攻圆锥螺纹比攻圆柱螺纹切削力要大许多倍,原因是攻螺纹时(尤其是快攻到底时)所有的刃齿都参加切削。正因为这个原因,对不方便车削的圆锥螺纹应优先选用铣加工方法,其次才考虑使用刚性攻螺纹的加工方法。
圆锥螺纹的刚性攻螺纹应注意以下几个问题:①要有高质量的丝锥,以防接近攻到底时拧断。②机床要有足够的输出扭矩,否则攻一段后会停住、报警。③要用低切削速度(低转速),以便得到较大的输入扭矩。④必须用切削液。⑤攻螺纹中途应安排若干次回退,也就是分若干段攻。分段之间可以用M00或M01暂停,以便进切削液,必要时还可清切屑。各段还可用不同的主轴转速。⑥应使用参数来设定(指发那科系统)回退速度为攻螺纹速度的若干倍。这里由于攻螺纹速度很慢,如果回退速度与攻螺纹速度相同会花费很多时间。
下面举一个作者在配置发那科0i-MA系统的XK714D型数控铣床上用进口丝锥攻NPT 1/8管螺纹的实例。此螺纹为每英寸27圈,工件的材质为35CrMo,所用的切削液为“红油”。工件上只有一个此规格的螺纹孔,攻螺纹时以这个孔的中心作为XY平面内的工件原点,以工件上平面为Z向原点。攻螺纹深度(指丝锥端面)取14.5mm。编写该孔刚性攻螺纹的加工程序O508如下:
O508;
N01 G54 G90 G95 G98 G00 X0 Y0 Z100; (每分钟进给,初始点复归)
N02 G43 H1 Z30; (建立刀具长度补偿,垂直下降)
N03 M29 S12; (刚性攻螺纹并指定主轴转速)
N04 G84 Z-7 R2 F11.289; (攻到Z-7后回到Z30)
N05 M00; (暂停)
N06 S9; (改主轴转速,此段不能加M29)
N07 G84 Z-11 R2 F8.467; (攻到Z-11后回到Z30)
N08 M00; (暂停)
N09 S6; (改主轴转速,此段不能加M29)(www.xing528.com)
N10 G84 Z-14.5 R2 F5.644; (攻到Z-14.5后回到Z30)
N11 G80; (刚性攻螺纹注销)
N12 G49 G00 Z100; (注销刀具长度补偿,垂直上升)
N13 X0 Y0 M05; (平移到工件坐标原点)
N14 M30;
作者安排攻螺纹过程中回退2次,但不是退到R点所在的起始平面(Z2),而是退到初始平面,目的是便于在暂停时刷“红油”。
取回退速度是攻螺纹速度的10倍,即3个阶段分别为120r/min、90r/min和60r/min。在攻螺纹前对有关参数做了相应的设定。下面介绍有关的3个参数和具体的设定方法。
第一个是#5211参数。用它设定退刀时主轴转速的倍率(与攻螺纹时的主轴转速比),设定范围为0~200(整数)。倍率单位由#5201参数的#3位设定值决定。
第二个是#5201参数。用它的#3位(OVU)设定#5211号参数中设定值的单位:当#3位设定为0时,#5211参数中设定值的单位为1%;当#3位设定为1时,#5211参数中设定值的单位为10%。
第三个是#5200参数。用它的#4位(DOV)设定退刀时与攻螺纹时用相同的转速还是用不同的转速。当#4位设定为0时,退刀与攻螺纹用相同的转速(此时#5201和#5211这两个参数中的设定值不起作用);当#4位设定为1时,退刀与攻螺纹用不同的转速,具体倍率由#5211参数中的设定值与#5201参数#3位的设定值联合决定。
具体到此处,作者把#5200参数的#4位设定为1,把#5201参数的#3位设定为1,把#5211参数设定为100实际攻螺纹时效果良好。
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