CN117464099A - 一种起重机用矩形螺纹加工刀具移动坐标确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种起重机用矩形螺纹加工刀具移动坐标确定方法，在移动刀具时，计算刀具当前螺纹加工直径d4与螺纹精加工直径d2之间的距离t0；根据t0与t间的大小调节刀具的Z移动距离，保证刀具在螺纹的X轴起点坐标X0与螺纹的X轴终点坐标X1之间移动，避免刀具移动后的坐标超过螺纹的X轴终点坐标X1，导致当前螺纹加工直径d4小于螺纹精加工直径d2的过度切削的问题。
Description
技术领域
本发明涉及螺纹加工方法，具体涉及一种起重机用矩形螺纹加工刀具移动坐标确定方法。
背景技术
起重机中也会经常使用具有矩形螺纹的螺母，现有加工方法一般是通过数控车床驱动刀具移动对工件进行加工，驱动刀具移动时需要规划刀具的移动路径，在中国申请号为201010548760.8，公开日为2012.5.23的专利文献公开了一种大螺距三角锥螺纹加工方法，采用刀具的刀尖沿螺纹牙型角逐点逐层进行切削加工，加工时可采用左右两侧进刀的方式进行，右两侧进刀进行切削后在中间即可形成要加工的螺纹，当左右进刀在螺纹上形成的余料较多时，同时配用直进法对螺纹上的余料进行切削，加工时可以根据需要设定相应的起始加工深度，然后由机床系统按程序要求进行计算逐渐增加切削深度。
该加工方法通过逐渐增加切削深度方法方式对螺纹进行加工，但是不能避免过度切削的问题。
发明内容
本发明提供一种起重机用矩形螺纹加工刀具移动坐标确定方法，根据当前螺纹加工直径与螺纹精加工直径之间的距离调节刀具在X轴的进刀深度，能准确地确定坐标且实现多层之间可靠性移动。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种起重机用矩形螺纹加工刀具移动坐标确定方法，包括以下步骤：
S1、预设进刀深度t、螺纹第一刀加工直径d1、螺纹精加工直径d2、螺纹角度A和牙底宽度W。
S2、确定左右偏刀的右极限坐标T1、左右偏刀的左极限坐标T2。
S3、刀具从左右偏刀的左极限坐标T2移动到右极限坐标T1为一次走刀。
S4、刀具进行一次走刀后，判断当前螺纹加工直径d4与螺纹精加工直径d2是否相等，若当前螺纹加工直径d4大于螺纹精加工直径d2，则进行S5；若当前螺纹加工直径d4与螺纹精加工直径d2相等，则进行S8。
S5、计算当前螺纹加工直径d4与螺纹精加工直径d2之间的距离t0；判断t0是否大于t，若t0＞t，则相对上一次走刀，沿螺纹的X轴方向，刀具向螺纹的X轴终点坐标X1移动t的距离；若t0＜t，则相对上一次走刀，沿螺纹的X轴方向，刀具向螺纹的X轴终点坐标X1移动t0的距离；沿螺纹的Z轴方向，刀具从左右偏刀的左极限坐标T2向右极限坐标T1移动。
S6、判断刀具是否移动到右极限坐标T1，若否，则重复S4继续沿向螺纹的Z轴方向移动刀具，若是，则进行S7。
S7、重复S4-S6继续对螺纹进行加工，并判断当前螺纹加工直径d4是否与螺纹精加工直径d2相等。
S8、刀具退刀与加工件分离，结束对螺纹的加工。
以上方法，沿Z轴方向对螺纹的宽度进行切削，沿X轴方向对螺纹的深度进行切削；进行切削时，刀具先沿螺纹的Z轴方向动作，根据偏刀的左极限坐标和右极限坐标对螺纹进行第一层切削，然后刀具沿螺纹的X轴方向动作，改变刀具在待加工件上的切削深度后，刀具再次沿Z轴移动对螺纹进行第二层切削。通过刀具的多层动作，实现对螺纹的分层切削，降低了切削难度，由于左右切削时槽深不变，刀具只须做向左或向右的纵向进给，切削方法简单，切削效率高不容易出错；通过分层切削，沿螺纹的深度逐层切削，减少每层切削的振动，减少震纹产生。
在移动刀具时，计算刀具当前螺纹加工直径d4与螺纹精加工直径d2之间的距离t0；根据t0与t间的大小调节刀具的Z移动距离，保证刀具在螺纹的X轴起点坐标X0与螺纹的X轴终点坐标X1之间移动，避免刀具移动后的坐标超过螺纹的X轴终点坐标X1，导致当前螺纹加工直径d4小于螺纹精加工直径d2的过度切削的问题。
进一步的，S2中，确定左右偏刀的右极限坐标T1、左右偏刀的左极限坐标T2，包括以下步骤；
S2.1、通过计算出左右偏刀的右极限坐标T1。
S2.2、通过T2 = -T1，计算出左右偏刀的左极限坐标T2。
以上方法，通过纹第一刀加工直径d1、螺纹精加工直径d2、螺纹角度A和牙底宽度W计算右极限坐标，方法简单；同时沿螺纹中点的对称得到左极限坐标。
进一步的，S3中还包括，预设螺纹参数和螺纹锥度，通过螺纹参数以及螺纹锥度确定进刀坐标和退刀坐标，刀具移动到进刀坐标；进刀坐标为刀具的起始坐标，刀具从进刀坐标移动到左右偏刀的左极限坐标T2。
以上方法，通过确定进刀坐标，形成螺纹的螺旋线。
附图说明
图1为本发明的流程图。
图2切削螺纹时刀具移动的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
如图1-2所示，一种起重机用矩形螺纹加工刀具移动坐标确定方法，包括以下步骤：
S1、预设矩形螺纹槽的螺纹参数，矩形螺纹槽的螺纹参数包括进刀深度t、螺纹第一刀加工直径d1、螺纹精加工直径d2、螺纹角度A和牙底宽度W。
S2、确定左右偏刀的右极限坐标T1、左右偏刀的左极限坐标T2。
S3、刀具从左右偏刀的左极限坐标T2移动到右极限坐标T1为一次走刀。
S4、刀具进行一次走刀后，判断当前螺纹加工直径d4与螺纹精加工直径d2是否相等，若当前螺纹加工直径d4大于螺纹精加工直径d2，则进行S5；若当前螺纹加工直径d4与螺纹精加工直径d2相等，则进行S8。在本实施例中，刀具当前的X坐标与当前螺纹加工直径d4对应；当刀具对螺纹进行一层切削后，通过刀具当前的X坐标确定当前螺纹加工直径d4。
S5、计算当前螺纹加工直径d4与螺纹精加工直径d2之间的距离t0；判断t0是否大于t，若t0＞t，则相对上一次走刀，沿螺纹的X轴方向，刀具向螺纹的X轴终点坐标X1移动t的距离；若t0＜t，则相对上一次走刀，沿螺纹的X轴方向，刀具向螺纹的X轴终点坐标X1移动t0的距离。沿螺纹的Z轴方向，刀具从左右偏刀的左极限坐标T2向右极限坐标T1移动。在本实施例中，螺纹的X轴终点坐标X1与螺纹精加工直径d2对应。在移动刀具时，计算刀具当前螺纹加工直径d4与螺纹精加工直径d2之间的距离t0；根据t0与t间的大小调节刀具的Z移动距离，保证刀具在螺纹的X轴起点坐标X0与螺纹的X轴终点坐标X1之间移动，避免刀具移动后的坐标超过螺纹的X轴终点坐标X1，导致当前螺纹加工直径d4小于螺纹精加工直径d2的过度切削的问题。
S6、判断刀具是否移动到右极限坐标T1，若否，则重复S4继续沿向螺纹的Z轴方向移动刀具，若是，则则进行S6。
S7、重复S4-S6继续对螺纹进行加工，使当前螺纹加工直径d4是否与螺纹精加工直径d2相等；然后进行S7。
S8、刀具退刀与加工件分离，结束对螺纹的加工。
以上方法，沿Z轴方向对螺纹的宽度进行切削，沿X轴方向对螺纹的深度进行切削；进行切削时，刀具先沿螺纹的Z轴方向动作，根据偏刀的左极限坐标和右极限坐标对螺纹进行第一层切削，然后刀具沿螺纹的X轴方向动作，改变刀具在待加工件上的切削深度后，刀具再次沿Z轴移动对螺纹进行第二层切削。通过刀具的多层动作，实现对螺纹的分层切削，降低了切削难度，由于左右切削时槽深不变，刀具只须做向左或向右的纵向进给，切削方法简单，切削效率高不容易出错；通过分层切削，沿螺纹的深度逐层切削，减少每层切削的振动，减少震纹产生。
上述方法中，
S2中，确定左右偏刀的右极限坐标T1、左右偏刀的左极限坐标T2，包括以下步骤；
S2.1、通过计算出左右偏刀的右极限坐标T1。
S2.2、通过T2 = -T1，计算出左右偏刀的左极限坐标T2。通过纹第一刀加工直径d1、螺纹精加工直径d2、螺纹角度A和牙底宽度W计算右极限坐标，方法简单；同时沿螺纹中点的对称得到左极限坐标。
S3中还包括，预设螺纹参数和螺纹锥度，通过螺纹参数以及螺纹锥度确定进刀坐标和退刀坐标，刀具移动到进刀坐标；进刀坐标为刀具的起始坐标，刀具从进刀坐标移动到左右偏刀的左极限坐标T2。通过确定进刀坐标，形成螺纹的螺旋线。在本实施例中，通过螺纹参数以及螺纹锥度确定进刀坐标和退刀坐标为现有技术，其通过车床编程指令计算，在此不作累述。
针对矩形螺纹槽进行加工时，矩形螺纹槽的宽度是确定的，每一层走刀中，左右偏刀的左极限坐标与右极限坐标都是固定的，进而只需计算刀具的进刀深度。
通过以下实施例进行说明：
S5中，参照图2中的K1处，若刀具当前X轴坐标为13.3，则t0为0.6，t0＞t，此时刀具向螺纹的X轴终点坐标X1移动t的距离；改变刀具的进刀深度；在当前进刀深度下刀具度对螺纹完成切削后；刀具需要再次移动，参照图2中的K2处，此时刀具当前Z轴坐标为13.1，则t0为0.2，t0＜t，此时刀具向螺纹的X轴终点坐标X1移动t0的距离；改变刀具的进刀深度后再次进行切削。
Claims (3)
1.一种起重机用矩形螺纹加工刀具移动坐标确定方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、预设进刀深度t、螺纹第一刀加工直径d1、螺纹精加工直径d2、螺纹角度A和牙底宽度W；
S2、确定左右偏刀的右极限坐标T1、左右偏刀的左极限坐标T2；
S3、刀具从左右偏刀的左极限坐标T2移动到右极限坐标T1为一次走刀；
S4、刀具进行一次走刀后，判断当前螺纹加工直径d4与螺纹精加工直径d2是否相等，若当前螺纹加工直径d4大于螺纹精加工直径d2，则进行S5；若当前螺纹加工直径d4与螺纹精加工直径d2相等，则进行S8；
S5、计算当前螺纹加工直径d4与螺纹精加工直径d2之间的距离t0；判断t0是否大于t，若t0＞t，则相对上一次走刀，沿螺纹的X轴方向，刀具向螺纹的X轴终点坐标X1移动t的距离；若t0＜t，则相对上一次走刀，沿螺纹的X轴方向，刀具向螺纹的X轴终点坐标X1移动t0的距离；沿螺纹的Z轴方向，刀具从左右偏刀的左极限坐标T2向右极限坐标T1移动；
S6、判断刀具是否移动到右极限坐标T1，若否，则重复S4继续沿向螺纹的Z轴方向移动刀具，若是，则则进行S7；
S7、重复S4-S6继续对螺纹进行加工，并判断当前螺纹加工直径d4是否与螺纹精加工直径d2相等；
S8、刀具退刀与加工件分离，结束对螺纹的加工。
2.根据权利要求1所述的一种起重机用矩形螺纹加工刀具移动坐标确定方法，其特征在于：S2中，确定左右偏刀的右极限坐标T1、左右偏刀的左极限坐标T2，包括以下步骤；
S2.1、通过计算出左右偏刀的右极限坐标T1；
S2.2、通过T2 = -T1，计算出左右偏刀的左极限坐标T2。
3.根据权利要求1所述的一种起重机用矩形螺纹加工刀具移动坐标确定方法，其特征在于：S3中还包括，预设螺纹参数和螺纹锥度，通过螺纹参数以及螺纹锥度确定进刀坐标和退刀坐标，刀具移动到进刀坐标；进刀坐标为刀具的起始坐标，刀具从进刀坐标移动到左右偏刀的左极限坐标T2。
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