如何在数控车床上修复螺纹？

在数控车床上车削螺纹时，经常会遇到这样的问题：

● 车螺纹中途螺纹刀损坏。

● 想换一把螺纹精车刀高速精车螺纹。

● 螺纹车好后卸下再测量，发现深度不够。

遇到这些问题时我们往往束手无策，因为换刀或工件重新装夹后，螺纹刀难以对准原螺旋槽，起始位置找不准，总是乱牙。因此有很多操作者宁肯用普通车床来修复螺纹也不用数控车床。本期i5工程师就来为大家讲解如何在i5数控车床上修复螺纹。

数控车床上车削螺纹的原理

数控车床切削螺纹实际是主轴对z轴进给的插补，即主轴工作旋转1周刀具沿z轴进给1个螺纹导程。所以数控车床要实现切削螺纹功能必须要在主轴上加一个1：1传动的主轴位置编码器，利用其同步脉冲作为车刀进刀点和退刀点的控制信号，刀具在z轴方向上检测到编码器的一转零脉冲后才开始进刀，每次进刀都会在同一个位置，螺纹切削过程中主轴与工件之间没有相对旋转，这样才不会发生螺纹的乱扣。

已有防治措施

目前，在企业中使用数控车床车削螺纹时，多数采用一把机夹刀车削。粗、精都采用—把刀，同一个转速。如中途刀坏了，则不卸刀杆，直接换刀片来防止乱牙。但如果粗车．精车两把刀分开进行车削或零件重新装夹，则就带来了乱牙的问题。

解决方法

目前数控机床上常用修复螺纹的方法有螺纹入刀位置动态修正法和零位信号线标记法。

螺纹人刀位置动态修正法（图一）：是先大概确定螺纹的人刀位置，慢速空车螺纹，观察螺纹的轨迹是否和原螺纹的螺旋槽重合，再动态地修正螺纹的入刀位置，直到螺纹的轨迹和原螺纹重合。这种方法修复螺纹费时、麻烦且很难找准螺纹的人刀位置和原来位置重合，易乱扣，修复成功率低。

△图一

零位信号线标记法（如图二）：在卡盘圆周表面相应位置刻零位信号标记，以确定螺纹车削起点，使零位信号标记刻线和工件螺纹的起始位置在同一轴向剖面内。这种方法找正的时间长，加工效率低。

△图二

下面介绍i5数控车床主轴自动定位修复螺纹的方法。

螺纹的修复要进行二次装夹，很难保证螺纹工件的入刀位置与主轴位置编码器的一转零脉冲信号位置重合，会形成一定的角度，并且对刀的难度也很大，所以螺纹的修复加工比较困难，操作不好，很容易破坏原来的螺纹形状。从螺纹的切削原理可知，在螺纹修复中只要能保证主轴位置编码器一转零脉冲信号的位置和螺纹的起始位置重合，并且螺纹的入刀位置在螺纹起始位置N倍导程处就不会发生乱扣。这样修复螺纹要解决的关键问题总结归纳如下：

(1)主轴的定位，即主轴停止在位置编码器一转零脉冲信号的位置；

(2)要保证编码器一转零脉冲信号的位置和原螺纹的起始位置重合；

(3)测量和确定螺纹的人刀位置。

多功能i5数控车床具有主轴定向的功能，只要修改主轴定向偏转角度，就可以实现主轴能停在任何位置。如果设置主轴定向偏转角度参数为0，主轴就停在编码器的一转零脉冲位置。实现主轴的定位比较容易。i5系统利用M19 SP=0或SPOS=0，两种方式实现主轴定向到零度位置。

对刀是螺纹工件能否成功修复的很重要的一步，对刀过程中主轴不能旋转，对刀的方法如图3所示，一般以螺纹的右端面为工件坐标系的原点，尽量将刀尖对入螺纹底部，记录对刀坐标值P1(X1，Z1)，X1 是该处螺纹底径，将(Xl，Z1+nL)的值输到螺纹刀的形状坐标值中，完成对刀。其中n是对刀点离螺纹起始位置的导程个数，L是螺纹的导程。

螺纹入刀点要在螺纹端面以外的一或两个导程处，入刀点到对刀点的z向距离必须为螺纹导程的整数倍 N*L，L为导程，N为人刀点到对刀点的导程个数，设螺纹入刀点坐标为P2(X2，Z2)，螺纹人刀点的示意图如图3 所示。对于圆柱直螺纹的入刀点P2的值为X2=X1，Z2 =(N-n,)*L。

△图三

实际加工实例

某一加工好的螺纹样件，发现螺纹牙深浅了1mm，该样件如下图所示，螺纹的导程为3mm，试用i5数控车床修复该螺纹。

(1) 在MDA方式下输入“M19 SP=0”,执行。将主轴定位到零度。

(2) 将螺纹刀尖移动到距螺纹端面第4个导程螺纹底部，记住此时P1(X1，Z1)的坐标值，将(X1，Z1+12) 值输到螺纹刀具形状坐标值中完成了螺纹刀具的对刀。

(3) 计算螺纹人刀点P2(X2,Z2)值，螺纹入刀点 选在螺纹起始位置外一个导程处，离对刀点5个导程， 根据以上的计算公式得到P2点的坐标值为：

X2=X1=(螺纹底径)；Z2=(5-4)x3=3。

(4) 按复位键接触主轴定位状态，编写加工程序。

JIANG;程序名

T1D1；螺纹刀

M4S500

G0 X=36-1.5*3 Z3；进刀点位置

G33 Z-53 K3 SF=0；螺纹切削

G0X40；退刀

Z100

M30

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