840d cycle97指令在多头螺纹加工中的应用

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1、840DCYCLE97指令在多头螺纹加工中的应用　　SINUMERIK840D数控系统仍然是当今在用的主流数控系统，是西门子数控产品的突出代表。SINUMERIK840D提供了许多创造性的技术功能，钻削、铣削和车削加工工艺的各种标准循环等大大简化了频繁的重复性加工操作，甚至对于最复杂、最精确的应用场合，如用于加工刀具及模具的5轴坐标铣床的制造，SINUMERIK840D也能胜任自如。本文中，作者以　600×5210沟纹辊16头螺纹在其十米数控车床加工为例，介绍了840D的CYCLE97指令在多头螺纹加工中的应用。　　在普通

2、车床上进行多头螺纹车削一直是一个加工难点：当第一条螺纹车成之后，需要手摇小刀架并用百分表校正，使刀尖沿轴向精确移动一个螺距再加工第二条螺纹；或者打开挂轮箱，调整齿轮啮合相位，再依次加工其余各头螺纹。受普通车床丝杠螺距误差、挂轮箱传动误差、小拖板移动误差等多方面的影响，多头螺纹的导程和螺距难以达到很高的精度。而且，在整个加工过程中，不可避免地存在刀具磨损甚至打刀等问题，一旦换刀，新刀必须精确定位在未完成的那条螺纹线上。这一切都要求操作者具备丰富的经验和高超的技能。然而，在批量生产中，单靠操作者的个人经验和技能是不能保证生产效

3、率和产品质量的。在制造业现代化的今天，高精度数控机床和高性能数控系统的应用使许多普通机床和传统工艺难以解决的问题变得相对简单了一些，而且生产效率和产品质量也得到了很大程度的保证。　　一、CYCLE97指令的程序格式、加工步骤和参数说明　　1．程序格式　　程序格式如下：CYCLE97（PIT，MPIT，SPL，FPL，DM1，DM2，APP，ROP，TDEP，FAL，IANG，NSP，NRC，NID，VARI，NUMTH）。　　2．加工步骤　　车刀快速移动到起刀点（由DM1、DM2、APP确定），按照IANG指定的进给切入角

4、度和VARI指定的稳定进刀方式或者递减进刀方式开始粗车，粗车次数由NRC指定，粗车总切深由牙型深度TDEP减去精车余量FAL得到。粗车结束后，通过一次精车将FAL加工余量切除，然后，根据NID指定的次数，进行空走刀修光，最后返回起刀点，CYCLE97程序结束。当加工多头螺纹时，每一条（头）螺纹均按以上步骤车成后再开始加工下一条（头）螺纹。螺纹头数由NUMTH指定，第一条螺纹在零件端面圆周方向上切入点的相位由NSP指定，其余各头螺纹通过自动改变刀尖在端面圆周方向上切入点的相位而依次产生。　　3．参数说明　　PIT——螺距；M

5、PIT——米制粗牙螺纹的公称直径，范围M3～M60（注意，PIT和MPIT在CYCLE97指令中只能选择一项输入。例如，M42粗牙螺纹，PIT项不用输入，MPIT项输入数值42；M95X2细牙螺纹，PIT项输入数值2，MPIT项则为空值）；SPL——螺纹起点轴向坐标值；FPL——螺纹终点轴向坐标值；DM1——螺纹起点直径；DM2——螺纹终点直径；APP——起刀点至螺纹起点轴向距离；ROP——退刀点至螺纹终点轴向距离；TDE——螺纹牙型深度；FAL——最后一次走刀的加工余量。以上参数如图1所示。　　　　图1　　IANG——车

6、刀径向进给切入角度，IANG值应小于或等于牙型角的一半（当从径向垂直切入时，IANG为0，也可以不输入数值，机床默认为0。IANG为正值，表示每一次走刀总是沿着牙型的同一侧面进给。IANG为负值，表示沿着牙型的两个侧面交互进刀。IANG为负值的情况只适用于圆柱螺纹加工，在锥螺纹加工中，无论IANG为正或负，每一次走刀始终沿着牙型的同一侧面进给），如图2、图3所示。　　　　图2　　　　图3　　NSP——螺纹在零件端面圆周方向上切入点的相位（可以不输入数值，机床默认为0。当车多头螺纹时，表示多头螺纹的第一条螺纹在零件端面圆周方

7、向上切入点的相位，如图4所示）。　　　　图4　　　　图5　　NRC——粗车走刀次数；NID——最后空走刀次数；VARI——每次走刀进给切深的选择方式（1表示加工外螺纹，稳定进给，每次走刀切削深度相等；2表示加工内螺纹，稳定进给，每次走刀切削深度相等；3表示加工外螺纹，递减进给，每次走刀切削截面的面积相等；4表示加工内螺纹，递减进给，每次走刀切削截面的面积相等，如图5所示）。　　NUMTH——多头螺纹的头数。当车普通单头螺纹时，可输入0或不输入数值，机床默认为0。　　二、零件的结构尺寸及工艺　　1．零件简图　　零件简图如图6

8、所示。　　　　图6零件简图　　2．工艺　　（1）刀具　　刀杆型号为SANDVIKSVVBN3225P16；刀片型号为SANDVIKVBMT160404-PM。　　（2）加工参数　　切削速度Vc＝140m/min；主轴转速n＝75r/min。　　（3）工艺方案　　考虑到辊体直径和长度尺寸较大、加工余量较大