油管螺纹锥度的数控编程

很多石油配件的连接部分大多是有严格密封要求的油管螺纹。通常这些产品如果达不到密封要求则认为其质量不合格，正是基于此，越来越多的生产厂家开始采用数控车床加工这种较高要求的螺纹。而且使用螺纹单项测量仪检测螺纹精度，而不是单纯的静水压试验。通常影响油管螺纹密封的主要因素是：牙型、锥度、螺距等。其中牙型现在一般通过采用成形刀具保证，螺距通过单项测量仪检测可以较直观地凋整，惟有锥度需要计算。在加工程序编制过程中不少编程人员仍用三角函数来计算锥度或不会根据单项测量仪的检测结果及特定的要求来调整程序。由于锥度通常不能被精确地转化成角度，所以用角度计算即繁琐又不可靠。其实锥度与编程所需的数据有天然的联系。

 

例：7/8TBG油管外螺纹尺寸及加工坐标系设置如图1所示：

锥度长度：52.4+4=56.4（mm）；锥度直径变化量：56.4/16=3.525（mm）。

 

刀具起点：Z：4；X：73-3.525=69.475。

 

车削锥度程序可写为：

 

G00  X69.475  Z4                （快进到起点）

 

G01  U3.525  W-56.4  F0.3         （车削锥度）

 

车削没有退刀槽的螺纹时，宜采用G92螺纹切削循环指令，该指令具有自动退刀功能，所以不会划伤螺纹表面。

 

油管螺纹加工机床

 

 

如图2所示，这里简单介绍一下该指令：

 

指令格式：G92  X（U） _Z（W） _R _ F _

其中：P₁为起始点，X（U） _Z（W）_是螺纹终点_P3的坐标。P₃P₄是退刀距离。R是切削终点P3到起点P2的X轴向量（有符号的半边量，若锥面起点P₂的X坐标大于终点P3的X坐标时为正值）。

 

R是控制锥度的参数。如锥度为1：16，则R的绝对值为：L/（16×2），如上例，刀尖到端面为10mm，退刀P₃P₄为1mm（单边量）则：

 

锥螺纹长度：52.4+10=62.4（mm）

 

R值：-[62.4/（16×2）]=-1.95

 

螺距：每25.4mml0牙，即2.54mm。

 

则车螺纹程序为：

 

    G00  X75  Z10                （快进到起点）

 

    G92  U-3.2  W-62.4  R-1.95  F2.54

 

    （进给量3.2-2=1.2）

 

    U-4                     （进给量4-3.2=0.8）

 

    U-4.5                   （进给量4.5-4=0.5）

 

    U-4.84              （进给量4.84-4.5=0.34） #p#分页标题#e#

 

按锥度要求编程：油管螺纹单项测量仪测得的是25.4mm长度上直径的变化量，如平式油管螺纹每25.4mm10牙，则测10个螺距上直径的变化量。锥度是个比值，单位一致的情况下两两抵消，就变成一个无量纲的数了。如锥度1：16的标准读数应为：1/16=0.0625，锥度千分表渎数应为62.5。有些生产厂家为了保证更好的加工质量，对锥度的控制范围做了严格的规定，其最佳值不一定是62.5，编程时必须会根据最佳的锥度值编程。似设最佳锥度值为0.065，此时有以下关系成立：

 

锥度长度为L，直径变化量：L×65×0.001。

 

R的绝对值：（L×65×0.001）/2。

 

按锥度65，改写上面程序则有：

 

车锥度时：锥度长度：56.4mm。锥度直径变化量：56.4×65×0.001=3.666mm。

 

刀具起点X坐标：73-3.666=69.334

 

程序：G00  X69.3324  （快进到始点）

 

      G01  U3.666  W—56.4  F0.3  （车削锥度）

 

车螺纹时：锥度长度：62.4

 

R的绝对值：（62.4×65×0.001）/2=2.028

 

程序：G00  X75  Z10  （快进到P1始点）

      G92  U-3.2  W-62.4  R-2.028  F2.54

           U-4

           U-4.5

           U-4.84

 

没有特殊锥度要求时，可按第一种方法编程。当对锥度有要求时，应按第二种方法编程。当对锥度进行调整时，可参照按锥度要求编定的程序进行调整。