（哈尔滨汽轮机有限责任公司）
摘要：介绍了采用西门子840D系统的数控卧车加工公称直径60以上普通螺纹的加工方法，利用西门子840D系统自带螺纹加工固定循环方便快捷编制数控程序
关键词：840D系统；数控；车削；螺纹；固定循环
1 问题现状
我公司大型轴类零件一般采用整锻件，由于工件大且零件无中心孔，因此基本没有M60以上螺纹，随着技术不断进步，为了机组减重降噪需要，轴类零件开始出现中空结构，因此需要在零件两端加入端盖，这就需要在零件两端加工螺纹。以往我公司缸体类零件上大螺纹多在数控镗床上采用梳齿铣或者旋风铣加工。但对于轴类零件需要多进行一次装夹找正，不但影响产品周期，而且影响产品质量，因此在重型卧车上实现大螺纹加工有其重要意义。
图1
2 工艺结构分析
图1所示为不同螺纹各参数之间关系，因此分析可得需要计算以下参数：1、大径D；2、小径d；3、深度h；4、原始三角高度H=0.866P
对于内螺纹，小径为螺纹底孔，大径为螺纹加工时形成，因此深度h1=H-H/8-(H/8~H/6)，小径d= D公称-1.08P
对于外螺纹：大小径与内螺纹相反，因此深度h2=H-H/8-H/8，大径D= D公称-0.1P
因此可知由于存在配合间隙，所以内外螺纹深度不同：外螺纹h1≈0.63*P，内螺纹h2≈0.54*P
3 刀具及量具分析
刀具一般采用硬质合金刀片的螺纹车刀，根据螺纹深度（螺距）大小选择合适刀片，刀具很容易可以通过刀具商购买。
量具一般为螺纹塞规，一般有通端和止端各一个，加工时通端塞规能够旋进螺纹而止端塞规无法旋进即视为产品合格。
4 其他加工参数确认
螺纹加工方向确认：1、如螺纹为右旋螺纹；2、根据加工刀具判断，主轴应正向旋转，即从车床床尾看向床头，工件为逆时针旋转；3、根据1、2得出结论，故刀具进给方向应为从车床床尾向床头进给。
其他需要参数确认：1、螺纹长度；2、螺纹空刀槽长度；3、螺纹进刀时Z方向预留安全值；4、根据螺纹深度及刀具的最大加工深度，确定螺纹粗加工次数。
5 数控程序编制
一般调用西门子840D系统固定循环程序，如下，
CYCLE97(PIT,MPIT,SPL,FPL,DM1,DM2,APP,ROP,TDEP,FAL,IANG,NSP,NRC,NID,VARI,NUMT) ，其中各参数含义为：
PIT根据螺距而定；MPIT螺纹型号（范围0~M60），建议缺省；SPL起点，注意有正负号；FPL终点，注意有正负号，SPL减去FPL的绝对值为螺纹长度；DM1 起点直径 ；DM2终点直径；APP进刀安全值，大于0；ROP退刀安全值，大于0；FAL粗加工余量，大于0；IANG 进刀角度，一般设为0即可；NSP 进刀相位，一般设为0即可；VARI 加工类型，外螺纹（1或3）或内螺纹（2或4），其中值为1或2时为等深度加工，值为3或4为等截面加工；NUMT 螺纹数，单线螺纹设为1即可；TDEP 加工深度；NRC 粗加工次数；NID 空走刀次数。
6 使用CYCLE97循环加工螺纹的工艺流程如下：
1）根据计算好CYCLE97各参数设置好程序，见图2，注意加工深度参数TDEP应比理论值小0.1mm左右。内螺纹的理论深度为0.54*P，外螺纹的理论深度为0.63P（P为螺距），设置粗加工次数NRC保证每次切削深度在0.2mm左右，如设置空走刀次数NID为5（消除让刀余量）。
2）在机床进行模拟程序，检查尺寸无误，检查螺纹左右旋正确。
3）安装刀具并找正，可按刀具刀柄面找正刀具，也可按对刀板找正刀具。
4）刀具对刀，径向按底圆为对刀基准面；轴向根据刀尖大致对刀，如有对刀板最好。
5）调出螺纹程序加工工件，注意加工深度TDEP。
6）使用通端螺纹塞规测量，塞规不入。
7）修改程序，调整粗加工次数参数NRC为0。
8）修改程序，调整深度参数TDEP增加0.03mm（塞规公差带宽度）。
9）调取修改后的程序加工，使用塞规测量。
10）重复8-9，直到塞规通端过，止端不过为止。
图2
使用CYCLE97编制螺纹程序容易控制，可实现自动加工，加工余量去除由机床数控系统根据实际情况自行计算，加工便捷，加工效率高，熟练后一般一个螺纹(M180X3，长50mm)的加工时间约10分钟。
7 结论
采用数控卧车加工大螺纹，由于工件精车与螺纹部分加工采用同一工位一次装夹进行加工，提高了工件加工精度；降低运输成本，提高生产效率；工件加工过程更容易控制（采用数控循环）；也大大降低了数控镗床龙门铣的生产压力。
论文作者:关震
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：螺纹论文; 加工论文; 塞规论文; 刀具论文; 深度论文; 数控论文; 工件论文; 《电力设备》2018年第2期论文;