數(shù)控加工中心銑削大直徑內(nèi)螺紋
1前言螺紋在各行各業(yè)都被廣泛應(yīng)用。飛機(jī)、汽車(chē)等隨處可見(jiàn)螺 紋，甚至在日常生活中也隨處可見(jiàn)。螺紋在模具行業(yè)里更被廣 泛應(yīng)用。因此螺紋的加工非常的重要。以前傳統(tǒng)的螺紋加工方 法一般為采用螺紋車(chē)刀車(chē)削螺紋或采用絲錐、板牙手工攻絲。 然而隨著機(jī)械加工技術(shù)的高速發(fā)展，螺紋的加工也出現(xiàn)了各種 先進(jìn)的加工方法。并且在螺紋的加工上發(fā)揮了很大的作用，無(wú) 論是從加工精度上還是加工效率上都有了很大的提高。內(nèi)螺紋 是螺紋連接的重要組成部分，而內(nèi)螺紋的加工卻是生產(chǎn)中最復(fù) 雜的一項(xiàng)任務(wù)。往往內(nèi)螺紋的加工質(zhì)量的好壞直接影響著整個(gè) 零件的質(zhì)量。2內(nèi)螺紋的各種加工方法2.1傳統(tǒng)的絲錐攻絲技術(shù)絲錐是加工內(nèi)螺紋的常用工具，它是在加工出螺紋的底孔 后再用絲錐攻出內(nèi)螺紋的一種加工方法。絲錐攻絲可分為手動(dòng) 攻絲和機(jī)動(dòng)攻絲兩種，無(wú)論是手動(dòng)攻絲還是機(jī)動(dòng)攻絲都具有通 用性高、適用范圍廣泛的特點(diǎn)。然而，傳統(tǒng)的攻絲方法也存在很 多的缺點(diǎn)：（1)切屑狀態(tài)不方便控制，且切屑不容易排出，易造成 加工表面被劃傷。（2)容易造成孔徑被擴(kuò)大，絲錐易折斷。（3)加 工速度低。2.2其它的攻絲技術(shù)近年來(lái)，在傳統(tǒng)的攻絲技術(shù)的基礎(chǔ)上又陸續(xù)出現(xiàn)了擠壓攻 絲技術(shù)、高速攻絲技術(shù)、沖擊攻絲技術(shù)等各種攻絲技術(shù)。(1) 擠壓攻絲技術(shù)該加工技術(shù)是利用金屬材料受力后發(fā)生塑性變形以及流動(dòng) 特性，在工件螺紋底孔上利用擠壓絲錐加工出內(nèi)螺紋的技術(shù)。 擠壓攻絲加工螺紋相比較于傳統(tǒng)的攻絲技術(shù)具有提高擠壓絲錐 的使用壽命、加工質(zhì)量穩(wěn)定及加工精度高等優(yōu)點(diǎn)。但是由于該 技術(shù)是要利用加工材料的塑性變形的特性，因此擠壓攻絲技術(shù) 不能加工脆性材料上的螺紋孔。另外由于擠壓絲錐沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn) 化,需要自己設(shè)計(jì)和制造，也制約了該技術(shù)的發(fā)展及推廣使用。(2) 高速攻絲技術(shù)隨著機(jī)械加工技術(shù)的高速發(fā)展，尤其是高速切削的出現(xiàn)對(duì)螺紋的加工也提出了更高的要求。也就有了高速攻絲技術(shù)的出 現(xiàn)。高速攻絲技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)是高速絲錐及高速可反轉(zhuǎn)攻絲夾 頭利用高速螺旋插補(bǔ)機(jī)構(gòu)和高壓切削液的供給來(lái)實(shí)現(xiàn)。以上的內(nèi)螺紋加工方法都屬于攻絲加工技術(shù)，都需要用到 絲錐，目前絲錐的大小是有尺寸限制的，尤其是很少生產(chǎn)直徑大 于30mm的絲錐，這也就制約了加工的適用范圍及加工的效率。 那么，針對(duì)大直徑的內(nèi)螺紋的加工,主要介紹了用精工加工中心 利用螺紋銑刀來(lái)進(jìn)行加工。3精工加工中心加工大直徑內(nèi)螺紋 3.1加工螺紋的分析本次加工的螺紋為M30xl.5深20mm的螺紋孔。根據(jù)機(jī)械設(shè) 計(jì)手冊(cè)可計(jì)算得：螺紋牙高=0.65x1.5=0.975mm 螺紋小徑=30-2x0.975=28.05mm本文重點(diǎn)介紹螺紋的加工，因此內(nèi)螺紋孔的加工過(guò)程則省 略，我們假設(shè)是已經(jīng)按要求加工出直徑為28.05mm、孔深為25mm 的螺紋的底孔。3.2加工刀具的選擇為了加工方法更具有普遍性和可操作性，我們選擇通用更 好的可轉(zhuǎn)位單刃螺紋銑刀如圖1所示。 根據(jù)加工螺紋的直徑為30mm,可以選擇刀桿直徑為16mm的 螺紋銑刀來(lái)進(jìn)行加工，刀片使用涂層硬質(zhì)合金材料。為減少裝 夾誤差及定位誤差，螺紋的粗加工、半精加工及精加工都選擇同 一把螺紋刀進(jìn)行。3.3切削用量的選擇綜合考慮加工的材料和所使用的刀具材料、直徑等各方面 的因素以及多次試加工的結(jié)果，查閱相關(guān)的機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)本螺紋的加工選用的切削用量如下：(1) 主軸轉(zhuǎn)速S=5000轉(zhuǎn)/分鐘。(2 )進(jìn)給速度 F=2000nrn/min。(1) 背吃刀量的選擇。為了提高螺紋的切削質(zhì)量，采用的加 工方式為遞減方式即每次背吃刀量逐步減少。 根據(jù)螺紋牙形深度，從相對(duì)大的初始值0.2-0.4麵，到較小的0. 09-0.02nm逐漸減小，直到最后完成。最后一•次沒(méi)有進(jìn)給的是 修光空走刀，是為了消除加工過(guò)程中的反彈。根據(jù)本文所加工螺紋的牙高為0.975麵;背吃刀量的選擇：第一•次走刀，背吃刀量=0.4_;第二次走刀，背吃刀量=0.275誦；第三次走刀，背吃刀量=0.2_;第四次走刀，背吃刀量=0.1_;第五次走刀，背吃刀量為0麵，即修光空走刀。3.4加工程序本螺紋加工采用宏程序結(jié)合刀具半徑補(bǔ)償來(lái)進(jìn)行編程。編 寫(xiě)加工程序前要先確定螺紋銑刀加工時(shí)的回轉(zhuǎn)直徑。方法如 下：(1) 用一把標(biāo)準(zhǔn)的銑刀或?qū)み吰鱽?lái)對(duì)刀建立工件坐標(biāo)系 G54。(過(guò)程略）(2) 換上單刃螺紋銑刀(該刀刀長(zhǎng)補(bǔ)已確定），將螺紋銑刀移 動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)上方，可通過(guò)在MDI模式下輸入 G90G54G0XOYO，并執(zhí)行。使該螺紋刀的回轉(zhuǎn)中心線與螺紋孔 中心線重合。(3) 手動(dòng)方式使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并將刀具下降到刀尖低于螺紋孔 上表面，將此時(shí)X軸相對(duì)坐標(biāo)清零，然后沿X軸移動(dòng)刀具使刀尖 在孔內(nèi)壁劃出輕微的劃痕后，停止刀具移動(dòng)，并記下此時(shí)的X軸 在機(jī)床上顯示的相對(duì)坐標(biāo)值(該值就是我們要求的螺紋銑刀加 工時(shí)的回轉(zhuǎn)半徑)。將刀尖移動(dòng)離開(kāi)孔壁并抬刀到工件上表面。程序編寫(xiě)#1:基于螺紋深度的變量；程序 程序說(shuō)明%O0001;G90G54G0X0Y0;M3S4000;G43G0Z100H1; 建立刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償；Z5;G01Z1F1000;#1=1;賦予螺紋深度的初始值為1;因?yàn)槁菁y的加工深度要 與螺紋的螺距1.5成整數(shù)倍，而該螺紋的加工深度為20mm，為了 與1.5湊成整數(shù)倍，所以起始高度#1的初始值設(shè)為1，則加工深度 21是1.5的14倍即該螺紋加工只要循環(huán)14次就可以加工出螺紋 長(zhǎng)度為20mm的螺紋。G1G42D1X3.73; 3.73是螺紋銑刀刀尖在X方向碰孔壁時(shí)的 X的偏移量；WHILE [ #1 GE-20 ]DO1;當(dāng)加工深度大于等于-20則繼續(xù)循環(huán)；G2 I-3.73 Z#1;螺紋刀作回轉(zhuǎn)半徑為3.73mm，深度為-1.5mm的螺旋運(yùn)動(dòng)；#1=#1-1.5;(螺紋的螺距為1.5mm)加工深度每次增加 1.5mm;END1;G1G40X0Y0;G00Z150;G91G28Y0;M30;%程序說(shuō)明：該程序利用改變刀補(bǔ)值來(lái)分5次實(shí)現(xiàn)螺紋牙高 0.975mm 的加工：即01=-0.4爪爪，02=- 0.675爪爪，03=- 0.875mm, D4= -0.975mm, D5= -0.975mm;該刀補(bǔ)值的修改要手動(dòng)進(jìn)行。4總結(jié)在各種零件中螺紋是很常見(jiàn)的部分，螺紋加工的方法也多 種多樣。但一種好的加工方法，應(yīng)該是一種簡(jiǎn)單易行，不需要用 專用夾具的方法，因?yàn)閷Ｓ脢A具是需要專門(mén)設(shè)計(jì)生產(chǎn)，會(huì)給我們 的加工增加成本，也會(huì)縮小該加工方法的適用范圍。本文所介 紹的用單刃螺紋銑刀加工內(nèi)孔螺紋的方法，首先不要使用專用 的夾具，只需要普通的臺(tái)虎鉗;也不需要專用的刀具，加工的程 序也是簡(jiǎn)單易懂的一層嵌套的宏程序結(jié)合刀具半徑補(bǔ)償就可以 實(shí)現(xiàn)。從理論上講，用這樣的加工方法可以加工任意尺寸、任何 規(guī)格的內(nèi)螺紋。而且，該方式加工出的螺紋精度比傳統(tǒng)的加工 方法加工的螺紋更高，還可以實(shí)現(xiàn)高速切削，加工的螺紋表面質(zhì) 量也更好。本文由海天精工整理發(fā)表文章均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明！