Bei der Bearbeitung von Trapezgewinden auf einer CNC-Drehmaschine gibt es bestimmte technische Schwierigkeiten, insbesondere beim Hochgeschwindigkeitsschneiden. Während der Verarbeitung ist es nicht einfach zu beobachten und zu kontrollieren, und auch die Sicherheit und Zuverlässigkeit sind schlecht. Dies erfordert die richtige Werkzeuggeometrie und Bearbeitungstechnologie und führt zu einer effizienten und praktikablen Bearbeitungsmethode.
Ob auf einer gewöhnlichen Drehmaschine oder einer numerisch gesteuerten Drehmaschine, für Schüler der Sekundarstufe und höherer Berufsbilder ist es immer schwierig, Trapezgewinde zu bearbeiten. Insbesondere das Hochgeschwindigkeitsdrehen von Trapezgewinden auf einer numerisch gesteuerten Drehmaschine wurde in den meisten Büchern und Lehrbüchern nicht vorgestellt. Für Schüler ist es schwierig, die feine Berechnung und die vernünftige Verarbeitungstechnologie zu beherrschen. Der Autor wird sich auf die Hochgeschwindigkeitsdrehmethode von Trapezgewinden gemäß den Prüfungsfragen der leitenden Arbeitnehmer der Provinz Hunan in den letzten Jahren konzentrieren, kombiniert mit meiner eigenen Erfahrung und Erfahrung.
1、 Auswahl der Verarbeitungsmethoden
Wie in Abb. 1 dargestellt, verwendet das Dreibackenfutter bei der Bearbeitung von Trapezgewinden auf der CNC-Drehmaschine die Methode einer Klemme und einer Oberseite. Zur Vereinfachung der Werkzeugeinstellung und -programmierung wird der Programmursprung auf den Mittelpunkt der rechten Endfläche des Werkstücks festgelegt. Darüber hinaus ist die Werkzeug-Einstellschablone ebenfalls selbst erstellt, um die Genauigkeit der Z-Richtung beim Werkzeugwechsel beim Grob- und Feindrehen zu erleichtern. Es ist darauf hinzuweisen, dass aufgrund der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Trapezgewinden das Hartmetallwerkzeug ausgewählt wird.
Beim Drehen von Trapezgewinden mit hoher Geschwindigkeit ist es aufgrund der zu großen Steigung erforderlich, dass die Schnittkraft bei der Bearbeitung von Trapezgewinden nicht zu groß wird und das Werkzeug nicht drei Seiten gleichzeitig schneidet, um zu verhindern, dass „ „stechend“ und „brechend“. Durch langjährige Praxis hat der Autor bewiesen, dass die Gewindeschneidanweisungen G32 und G92 nicht zur Durchführung der einfachen Methode oder der einfachen Nutschneidemethode auf der wirtschaftlichen CNC-Drehmaschine verwendet werden können. Auch wenn die in den letzten Jahren in vielen Zeitschriften eingeführte Links-Rechts-Schwenkmethode von G92 in Kombination mit einer Unterroutine nicht die beste Methode zur Durchführung des schichtweisen Schneidens ist, kann diese Methode theoretisch die Schnittkraft verringern, ignoriert jedoch die meisten unserer üblichen Methoden Bei den gebrauchten Drehmaschinen handelt es sich um CNC-Drehmaschinen vom ökonomischen Typ. Allerdings ist das Steuersystem der wirtschaftlichen Drehmaschine mit numerischer Steuerung ein halbgeschlossener Regelkreis, so dass das Servosystem beim Schwenken nach links und rechts nicht mit den numerischen Anforderungen des numerischen Steuersystems mithalten kann und sich somit ändert die Bearbeitungsteilung. Unter Berücksichtigung der Programmierung und Bearbeitung, kombiniert mit praktischer Erfahrung, halte ich es für eine gute, sichere, zuverlässige und einfache Methode, die Gewindeschneid-Compound-Zyklusanweisung G76 zur Bearbeitung zu verwenden.
2、 Einführung in die G76-Anweisung
Der G76-Befehl ist Schrägschneiden. Da es sich um einseitiges Schneiden handelt, ist die Werkzeugbelastung gering, die Spanentfernung ist einfach und die Schnitttiefe nimmt ab. Allgemeine Gewindebearbeitung mit großer Steigung.
1. G76-Befehl Vorschubweg und Vorschubzuordnung. (Figur 2)
Gruppendiagramm: Verschiedene Parameter der Trapezgewindebearbeitung
Vorschubgeschwindigkeit pro Zeit = H / √ n-1 × √¢, wobei h die Gesamthöhe des Gewindegangs ist, n die Anzahl der Vorschübe ist, III der erste Vorschub = ⊿ D ist, der zweite Vorschub = 1 ist und der dritte und weitere Feeds = 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)
Worin:
M – Anzahl der Abschlusswiederholungen, 1-99 Mal.
R – Anfasbetrag des Gewindeendes (schräger Werkzeugrückzug), 00-99 Einheiten, wenn 01 als 0.11 × Steigung angenommen wird.
A – Winkel der Gewindespitze (Gewindeprofilwinkel). 80, 60, 55, 30, 29, 0 Grad wählbar.
⊿ Dmin – Minimaler Rückschnittbetrag beim Schneiden, Radiuswert, μ M.
D-Schlichtaufmaß, Radiuswert, mm.
I-Radiusdifferenz des Gewindeteils, Radiuswert, μ M.
K – Gewindetiefe, gemäß H = 0 × Steigung (P)-Berechnung, Mikrometer.
⊿ D – erste Schnitttiefe, Radiuswert, Mikrometer.
L – Gewindesteigung, Mikron.
3、 Auswahl der Werkzeuggeometrie
Entsprechend der Bedingung des Hochgeschwindigkeitsdrehens eines Trapezgewindes wird zunächst der Schrägungswinkel berechnet, um den geometrischen Winkel des Schleifwerkzeugs zu korrigieren. Der Helixwinkel beträgt a = [P / (d)] = arctan [5 / (3.14) × 25.5)] = 3.82, daher ist es angemessen, den linken hinteren Winkel von 6–8 Grad und den rechten hinteren Winkel von 2 Grad zu wählen ; Um die Spanentfernung zu erleichtern und eine Beschädigung des Werkzeugs zu verhindern, beträgt der Spanwinkel 6–8 Grad, um das Werkzeug schärfer zu machen und den Spanbruch zu begünstigen. Besonders hervorzuheben ist, dass ich Schruppdreh- und Feindrehwerkzeuge verwende. Da die grobe Bearbeitung leicht zu Beschädigungen und Verschleiß des Drehmeißels führt, schleife ich die scharfe Eckkante des groben Drehmeißels in eine Bogenform, wodurch die Festigkeit der Werkzeugspitze gestärkt werden kann. Auch wenn die Grobbearbeitungsmenge zu groß ist, gibt es einen gewissen Sicherheitsfaktor, während die Feinbearbeitung vollständig entsprechend der Gewindeform geschliffen wird. Bei der Ausrichtung des Grob- und Feindrehmeißels in Z-Richtung ist auf die Genauigkeit des Nullpunkts zu achten. Die geometrischen Formen von Grob- und Feindrehwerkzeugen sind wie folgt:
4、 Vorbereitung der Verfahren.
In diesem Artikel wird nur die Programmierung von Trapezgewinden wie folgt beschrieben:
%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、 Dinge, die bei der Bearbeitung mit dem Gewindeschneidzyklus G76 beachtet werden müssen.
Bei der Bearbeitung von Trapezgewinden mit einer numerisch gesteuerten Drehmaschine kann die Drehzahl aufgrund der Änderung der Übertragungskette im Prinzip nur sicherstellen, dass das Werkzeug um eine Steigung entlang der Richtung der Hauptvorschubwelle verschoben wird, wenn sich die Spindel um eine dreht Zyklus. Es sollte nicht eingeschränkt werden, wird aber von folgenden Aspekten beeinflusst:
1. Der im Abschnitt Gewindeverarbeitungsprogramm vorgegebene Gewindesteigungs-/Steigungswert entspricht der Vorschubgeschwindigkeit, ausgedrückt durch die Vorschubgeschwindigkeit pro Umdrehung. Wird die Spindeldrehzahl der Werkzeugmaschine zu hoch gewählt, muss der Vorschub nach der Umstellung den durch die Werkzeugmaschinenparameter maximal zulässigen Vorschub deutlich überschreiten. Zu diesem Zeitpunkt verarbeitet die Werkzeugmaschine gemäß der „Grenzgewindesteigung“ (Grenzgewindesteigung = maximale Vorschubgeschwindigkeit/Geschwindigkeit).
2. Das Werkzeug wird immer durch die steigende/abfallende Frequenz des Servoantriebssystems und die Interpolationsgeschwindigkeit des numerischen Steuergeräts eingeschränkt. Da die Auf-/Ab-Frequenzeigenschaften die Verarbeitungsanforderungen nicht erfüllen können, entspricht die Steigung einiger Schraubenzähne aufgrund der durch die Hauptvorschubbewegung verursachten „Voreilung“ und „Nacheilung“ möglicherweise nicht den Anforderungen. Das Drehen des Gewindes muss durch die Synchronbetriebsfunktion der Spindel realisiert werden, das heißt, das Drehen des Gewindes erfordert einen Spindelimpulsgenerator-Encoder. Wenn die Spindelgeschwindigkeit zu hoch ist, kann es zu einem „Überschwingen“ des vom Encoder gesendeten Positionierungsimpulses (d. h. eines von der Spindel bei jeder Umdrehung gesendeten Referenzimpulssignals) kommen, insbesondere wenn die Qualität des Encoders instabil ist, was zu fehlerhaftem Einfädeln führt des Werkstücks.
Daher ist beim Drehen von Trapezgewinden die Spindeldrehzahl nach folgenden Grundsätzen zu wählen:
1. Unter der Bedingung, dass die Produktionseffizienz und das normale Schneiden gewährleistet sind, sollte die höchste Bearbeitungsgeschwindigkeit gemäß der Berechnungsformel „Grenzsteigung“ erreicht und die niedrigere Spindelgeschwindigkeit gewählt werden.
2. Wenn die Einlauflänge und die Ausschneidelänge im Programmteil Gewindebearbeitung klein sind, wird die relativ niedrige Spindeldrehzahl gewählt;
3. Wenn die vom Encoder vorgegebene zulässige Arbeitsgeschwindigkeit die von der Werkzeugmaschine vorgegebene maximale Drehzahl der Spindel überschreitet, kann nach Möglichkeit eine höhere Spindeldrehzahl gewählt werden;
4. Im Allgemeinen muss die Spindeldrehzahl beim Gewindeschneiden gemäß der Berechnungsformel ermittelt werden, die in der Spezifikation der Werkzeugmaschine oder des CNC-Systems angegeben ist.
Es ist auch zu beachten, dass:
1. Der Befehl G96 zur Steuerung der konstanten Flächenschnittgeschwindigkeit sollte beim Gewindeschneiden nicht verwendet werden, da sich die Spindelgeschwindigkeit ändern und möglicherweise nicht die richtige Steigung geschnitten werden kann.
2. Während des Gewindeschneidens ist der Vorschub ungültig (auf 100 % festgelegt) und die Geschwindigkeit auf 100 % festgelegt.
3. Im vorherigen Segment des Gewindeschneidsegments kann keine Fase oder Rundung angegeben werden.
4. Normalerweise wird aufgrund der Verzögerung des Servosystems und aus anderen Gründen am Anfang und Ende des Gewindeschneidens eine falsche Steigung erzeugt. Daher sollten die Anfangs- und Endpositionen des Gewindes länger sein als die angegebene Gewindelänge.