加工中心铣削螺纹

摘 要：该文研究了铣削螺纹的原理及加工特点,利用工厂实例说明了螺纹铣削宏程序编制方法,使得螺纹的加工高效便捷.传统的螺纹车削和丝锥、板牙已无法满足高效生产的需要.铣削螺纹的方法采用三轴联动数控机床进行螺纹加工,改变了传统螺纹的加工方法,尤其是对于加工大型零件,取得了良好的效果.

关 键 词：加工中心铣削螺纹宏程序

中图分类号：TG547文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）01（c）-0128-01

1螺纹铣削的原理和优点

铣削螺纹必须选择能实现三轴联动功能的数控铣床或加工中心.三轴联动铣削螺纹,实质是XY平面内加工整圆同时,Z轴每加工一个整圆下降一个螺距.

螺纹铣削的优点：

（1）加工精度、加工效率高

使用三轴联动数控机床进行铣削螺纹加工,它的加工线速度可达80～200m/min,而且不受材料的影响.

（2）加工表面质量好

由于在螺纹铣削的过程中,主轴高速旋转,背吃刀量较小,并且螺纹铣刀刀刃锋利,铣削时所产生的切削力使铁屑可以快速飞离工件表面,故可以获得较高的表面质量.根据不同进给量,不同转速等铣削参数,也可以人为的控制表面质量的高低.

（3）加工范围广、成本低

同一把螺纹铣刀又即能加工右旋螺纹,也能加工左旋螺纹,即能加工内螺纹,也能加工外螺纹.由于仅有刀尖部分参加铣削,在刀具发生磨损后,仅仅进行更换到头刀块的方式就可以进行再次加工,节约刀具成本.

（4）尺寸精度易保证

在螺纹铣削的过程中,每一把刀都有相应的刀具半径补偿值.在进行加工时可以通过修改刀具补偿值来达到粗加工、半精加工和精加工,获得较好的螺纹尺寸精度、表面质量.

（5）机床的功率要求低

采用丝锥加工螺纹,由于切削速度较低,刀具全部参与切削螺纹,造成切削力较大,对于机床提供的扭矩要求较高.一旦切削速度较高、较低,都易造成丝锥折断.因为螺纹铣削时仅刀尖部分与工件做局部接触,切削力小,铣削螺纹所需的扭矩较小,所需要的机床功率小得多.

（6）刀具折损容易处理

使用丝锥时,由于切削力较大、排屑不畅、磨损等原因易造成丝锥折断,如果是大孔,从工件中将折断的丝锥取出还稍微容易些,如果是小孔则非常麻烦.而采用螺纹铣刀,很少发生刀具折断现象.一旦发生,由于其直径一定小于孔的直径,取出坏刀片也是相对容易.

（7）盲孔加工全尺寸螺纹

传统的丝锥加工螺纹时,由于丝锥在制造时,丝锥底部要负责螺纹的粗加工,所以丝锥的底部在攻丝时,加工出的螺纹牙型较粗.而使用螺纹铣刀进行螺纹铣削时,由于螺纹铣刀的刀片形式,刀尖点与刀杆底部相差不大,这样在进行盲孔加工时,加工出的螺纹是全尺寸.

2螺纹铣刀的种类

螺纹铣刀分为机夹式和整体式两类

（1）机夹式螺纹铣刀又可以分为单齿机夹和多齿机夹螺纹铣刀

（1）单齿机夹螺纹铣刀：刀具结构同数控内螺纹车刀并且刀片与车刀可通用、互换.

（2）多齿机夹螺纹铣刀（螺纹梳刀）：刀刃上有多个螺纹加工齿,在加工过程中多个刀齿可同时进行螺纹铣削.

（2）整体式螺纹铣刀：刀刃上也有多个螺纹加工齿,是一种固定螺距螺纹铣刀.刀具由整体硬质合金制成,能有较高的切削速度和进给速度,加工范围很广.

3螺纹铣削举例

加工如图1所示零件,在进行螺纹加工时采用单刃螺纹铣刀进行加工,编制一个通用的宏程序进行螺纹的加工,以提高加工的通用性和提升了螺纹加工效率.

采用螺纹铣刀进行内螺纹的铣削.计算螺纹M30×1.5底孔直径等于公称直径-1.0825×螺距等于30-1.0825×1.5等于28.376mm通孔,内孔程序略.内螺纹的铣削,编程原点选择在内螺纹孔上平面为Z零点,XY零点在各个内螺纹孔的中心处,利用G52坐标系偏移命令完成4个内螺纹的加工,单个加工内螺纹程序如下：

O0001；（程序名）

M06T01G54G90G40M03S1000G0X0Y0Z100.；（程序初始化）

Z5.；（快速定位到安全平面）

G01Z0F40；（刀具工进到工件表面）

#1等于0；（将0赋值于局部变量#1）

N10#2等于#1-1.5；（将#1-1.5赋值于局部变量#2）

G42G01X-13.Y1.188D01；（直线加刀具半径补偿）

G02X0Y14.188R13.；（圆弧切入）

G02Z[#2]I-14.188；（圆弧导入半径）

#1等于#1-1.5；（计算循环高度）

IF[#1GE-21]GOTO10；（条件判别语句,如果#1大于-21,则跳转至N10继续执行程序）

G02X13.Y1.188R13.；（圆弧切出工件）

G40G01X0；（取消刀具半径补偿）

G00Z100.；（快速抬刀）

X0Y0；（刀具回到零位）

M30；（程序结束）

螺纹铣削在机械制造中的应用愈加广泛,技术也日益成熟,这种加工方式表现出了其卓越的加工性能,不单单降低了加工成本,而且大幅度提高了加工效率,为生产制造提供了有力的保障.利用编制通用性强的宏程序进行螺纹的铣削,能使加工螺纹变得更加方便和高效,是螺纹的加工问题迎刃而解.