CN101377669A - 深孔刚性攻丝断刀回退的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深孔刚性攻丝断刀回退的方法。其在操作界面设置攻丝停止和退刀键，其对应开关量分别作为攻丝指令G331停止和攻丝回退指令G332启动的外部中断量，攻丝流程相应包括以下步骤：初始化刀具运行参数；运行刀具到所设定攻丝初始位置；调用攻丝子程序G331指令开始攻丝，攻丝进程实时扫描攻丝停止键对应端口；若上述端口有中断量输入，则停止攻丝，同时扫描攻丝回退键对应端口；若有攻丝回退中断量输入，调用攻丝回退指令G332，退刀。本发明提供了一种在刀具断裂的情况下，可避免其损伤工件和机床传动***的深孔刚性攻丝断刀回退的方法。

Description

深孔刚性攻丝断刀回退的方法

(一)技术领域

本发明涉及一种深孔刚性攻丝断刀回退的方法，具体地，涉及一种在数控***作深孔刚性攻丝时，处理攻丝断刀情况，以防止损坏工件、机床的方法。

(二)背景技术

理论上，攻螺纹时，当主轴转一转，Z轴的进给总量应该等于丝锥的螺距。即：

P＝F/S

式中P—丝锥的螺距，mm

    F—Z轴的送给量，mm/min

    S—主轴转速，r/min

一般的攻螺纹功能，主轴的转速和Z轴的进给是独立控制，因此上面的条件可能并不满足。攻丝完毕，主轴和Z轴的转速降低并停止，然后它们反转，而且转速增加，由于各自独立执行加、减速，因此上面的条件更可能不满足。为此，通常由装在攻丝夹头内部的弹簧对进给量进行补偿以改善攻螺纹的精度。

如果控制主轴的旋转和Z轴的进给总是同步，那么攻丝的精度就可以得到保证。这种方法称为“刚性攻丝”，这时主轴的运行从速度控制方式变成位置控制方式运行。不过要想控制主轴的旋转和Z轴的进给总是同步，需要依赖于数控机床自身的精度，而其传动机构首当其冲。如果传动机构受到硬损伤，则机床精度无法得到保证，也就无法实现刚性攻丝。

目前刚性攻丝***主要包括数控***，用于输入工作参数、操作指令、监控数控***或显示数值的操作界面，外部控制机床的机床控制面板，***PLC和受控于数控***的驱动装置，其中数控***根据编程指令或相应操作驱动攻丝，控制机床按照预定目标运行。然而，目前的数控***实现攻丝的方法比较简单，首先通过操作界面输入攻丝参数——攻丝速度、攻丝深度、起始位置、退刀速度等，比较典型的就是西门子840D数控***，其预设攻丝循环子程序CYCLE84，每个攻丝位置的攻丝直接调用该子程序，攻丝过程为黑盒状态。攻丝参数一旦设定，只有在所有攻丝工位全部完毕，才能对刀具(在这里指丝锥)进行检查。上述过程，包括一旦断刀的情况出现，也无法通过正常的操作来中断攻丝进程，只能强行关闭***。若刀具断裂后仍旧继续加工而不及时退出，断刀运动没有规律，就会损坏工件；同时，断刀的存在会使钻削力突然增大或者变小，对传动机构带来刚性冲击，破坏机床精度，缩短机床使用寿命，降低加工效率，造成经济上的极大损失。尤其是机床传动***受到损伤，则就无法保证刚性攻丝的实现，损害是致命的。

上述刚性攻丝的方法目的在于攻丝过程一刀完成，能够保证工件加工精度，符合刚性攻丝最初的目的。但是此方法必然会存在上述在该方法中无法克服的缺陷，也因此会造成工件和机床传动***无法挽回的损伤。

(三)发明内容

本发明为了克服背景技术中刚性攻丝方法的缺陷，提供了一种在刀具断裂的情况下，可避免其损伤工件和机床传动***的深孔刚性攻丝断刀回退的方法。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

在操作界面设置攻丝停止和退刀键，其对应开关量分别作为攻丝指令G331停止和攻丝回退指令G332启动的外部中断量，攻丝流程相应包括以下步骤：

1)初始化刀具运行参数；

2)运行刀具到所设定攻丝初始位置；

3)调用攻丝子程序G331指令开始攻丝，攻丝进程实时扫描攻丝停止键对应端口；

4)若上述端口有中断量输入，则停止攻丝，同时扫描攻丝回退键对应端口；

5)若有攻丝回退中断量输入，调用攻丝回退指令G332，退刀。

本发明以简单的方式实现本发明的发明目的，成本少，研发周期短。本发明不是简单的两个外部中断量的引入，关键在于如何攻丝和退刀的适时选择和如何调整刀具和丝孔质量在不同状况下的适用方法，以保证加工质量，减少机床的非自然失效损伤。

本发明在操作界面设置攻丝停止和退刀键，其对应开关量分别作为攻丝指令G331停止和攻丝回退指令G332启动的外部中断量，当现场操作人员发现有断刀情况出现或者需要检查攻丝质量时，则可以启动上述停止攻丝指令键，借以停止攻丝，防止断刀损伤工件和数控机床的传动***。而退刀则是上述停止攻丝的后续工序，借以实现调用攻丝回退指令G332，以便于对丝孔和刀具进行检查。

上述深孔刚性攻丝断刀回退的方法，在所述攻丝步骤中，若刀具断裂或需要检查刀具状况，启动攻丝停止键，回退刀具到设定位置，检查刀具状况。如果刀具损坏，更换刀具，根据刀具重新设定运行参数后进入攻丝循环；若刀具没有损坏，直接运行至设定攻丝初始位置进入攻丝循环。

或者在所述攻丝步骤中，若需要检查攻丝质量，启动攻丝停止键，回退刀具至设定位置，对丝孔进行检查。若丝孔质量达到质量标准，则直接运行至设定攻丝初始位置进入攻丝循环；若丝孔质量达不到质量标准，重新设定刀具运行参数后进入攻丝循环。

本领域技术人员通过下述详细说明将清楚地了解本发明的方案、特征和优势，下述详细说明结合说明书附图公开了本发明的优选实施方式。

(四)附图说明

图1为本发明优选实施方式所涉方法流程图。

(五)具体实施方式

现参照说明书附图1来阐明本发明的选定实施例，本领域技术人员根据本公开的本发明的实施例的下属说明仅是示例性的，并不是为了限制本发明的方案。

本实施例设定在操作界面设置攻丝停止和退刀键，其对应的开关量分别作为攻丝指令G331停止和攻丝回退指令G332启动的外部中断量，攻丝流程相应包括以下步骤：

步骤S101，初始化刀具运行参数，通过操作界面输入包括刀具运行初始位置、终止位置、每个丝孔的位置，即刀具工进速度，转速和退刀速度的刀具运行参数。

步骤S102，运行刀具到所设定攻丝初始位置，准备攻丝。

步骤S103，调用攻丝子程序开始攻丝，攻丝进程实时扫描攻丝停止键对应端口。该步骤主要是引入设备与人员的交互，接受操作人员因需要检查刀具或者丝孔质量而按动攻丝停止键的脉冲，借以使攻丝子程序跳转至程序结束而停止攻丝。

步骤S104，是否停止攻丝，若上述端口有中断量输入，则停止攻丝，同时扫描攻丝回退键对应端口。

步骤S105，攻丝至设定位置，完成一个攻丝过程，然后

步骤S106，退刀。

步骤S107，检查是否所有待攻丝完成，如果全部攻丝都已完成，则攻丝结束，如果还没有完成所有攻丝，则进入步骤S102，进入下一丝孔攻丝流程。

上述停止攻丝事件涉及刀具检查和丝孔质量检查，其中，若要进行刀具检查，则执行步骤S104，进而执行步骤S201的退刀步骤，调用攻丝回退指令G332；然后

步骤S202，检查刀具是否损坏，如果刀具没有损坏，则执行步骤S102重新进入攻丝循环；若刀具损坏，则执行步骤S203，即更换刀具工序，更换刀具后，需要执行步骤S101，重新设定刀具运行参数，以保证刚性攻丝的加工质量。更换刀具并重新设定刀具运行参数比较浪费时间，但相对于原有断刀造成工件损坏和数控机床传动***受到物理损伤相比，不仅大大节约了时间，还能保证所加工工件的加工质量。

对于步骤S104，如果要对所加工丝孔的质量进行检查，则执行步骤S104，进而执行步骤S301的退刀步骤，调用攻丝回退指令G332；然后

步骤S302，检查丝孔是否达到质量要求，如果质量符合标准，则执行步骤S102；如果质量不符合要求，需要执行步骤S101，以重新设定刀具运行参数，以保证所加工丝孔的加工质量。

Claims (5)

1.一种深孔刚性攻丝断刀回退的方法，其特征在于：在操作界面设置攻丝停止和退刀键，其对应开关量分别作为攻丝指令G331停止和攻丝回退指令G332启动的外部中断量，攻丝流程相应包括以下步骤：

1)初始化刀具运行参数；

2)运行刀具到所设定攻丝初始位置；

3)调用攻丝子程序G331指令开始攻丝，攻丝进程实时扫描攻丝停止键对应端口；

4)若上述端口有中断量输入，则停止攻丝，同时扫描攻丝回退键对应端口；

5)若有攻丝回退中断量输入，调用攻丝回退指令G332，退刀。

2.根据权利要求1所述的深孔刚性攻丝断刀回退的方法，其特征在于：在所述攻丝步骤中，若刀具断裂或需要检查刀具状况，启动攻丝停止键，回退刀具到设定位置，检查刀具状况。

3.根据权利要求2所述的深孔刚性攻丝断刀回退的方法，其特征在于：如果刀具损坏，更换刀具，根据刀具重新设定运行参数后进入攻丝循环；若刀具没有损坏，直接运行至设定攻丝初始位置进入攻丝循环。

4.根据权利要求1所述的深孔刚性攻丝断刀回退的方法，其特征在于：在所述攻丝步骤中，若需要检查攻丝质量，启动攻丝停止键，回退刀具至设定位置，对丝孔进行检查。

5.根据权利要求4所述的深孔刚性攻丝断刀回退的方法，其特征在于：若丝孔质量达到质量标准，则直接运行至设定攻丝初始位置进入攻丝循环；若丝孔质量达不到质量标准，重新设定刀具运行参数后进入攻丝循环。

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