數(shù)控銑削螺紋技師論文.doc

金藍領(lǐng)數(shù)控銑技師論文淺談螺紋銑 身份證號： 所在省市： 所在單位： 摘要: 傳統(tǒng)的螺紋加工方法主要為采用螺紋車刀車削螺紋，采用絲錐、板牙手工攻絲以及套扣。隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，特別是三軸聯(lián)動數(shù)控加工系統(tǒng)的出現(xiàn)，利用數(shù)控銑床進行螺紋的銑削得以實現(xiàn)。螺紋銑削是通過數(shù)控機床的三軸聯(lián)動，利用螺紋銑刀進行螺旋插補銑削而形成螺紋，刀具在水平面上每作一周圓周運動，在垂直面內(nèi)則直線移動一個螺距。 螺紋銑削加工可以實現(xiàn)在不換刀的情況下，一次性完成螺紋的加工，包括底孔的鉆削，螺紋的加工等；同一把螺紋銑刀能加工出螺距相同、直徑不同的螺紋。因此，與傳統(tǒng)的螺紋加工方法相比，螺紋銑削加工具有較大的優(yōu)勢：加工效率高，加工質(zhì)量好，刀具通用性好，加工安全性好。對于一些特殊結(jié)構(gòu)的螺紋，如不允許有過渡扣或退刀槽結(jié)構(gòu)的螺紋，采用傳統(tǒng)的車削方法或絲錐、板牙很難加工，但采用數(shù)控銑削卻十分容易實現(xiàn)。本文介紹螺紋銑削的加工工藝過程、螺紋銑刀類型，最后介紹螺紋銑削的編程實例,大型工件螺紋車削實例，通過比較更好的學習螺紋加工。關(guān)鍵詞：螺紋 銑削 數(shù)控 一 螺紋銑削的優(yōu)點1.加工效率高 在大批量的螺紋加工中，由于絲錐的切削速度較低的限制，再加上退刀時反轉(zhuǎn)退出，想要提高加工效率很困。而如果我們使用螺紋銑刀，它本身的切削速度就很高，再加上多刀槽設(shè)計可增加切削刃的數(shù)量，從而可以提高進給速度，這樣就可以很好地提高加工效率。在特殊的螺紋加工中，可以加長刀刃，增加或減少齒數(shù)來進一步提高加工效率。2.表面質(zhì)量，尺寸精度高 普通絲錐加工時，切削速度較低，鐵屑折斷，擠屑的影響，想獲得較好的表面光潔度很困難。然而對于螺紋銑削來說一切都不是問題，很高的切削速度，較小的切削力是切削面很光滑，細碎的鐵屑能被氣或者切削液很容易的吹走而不傷表面。對于加工精密的螺紋，可以通過調(diào)整插補參數(shù)獲得較高的加工精度，這點在精密螺紋加工中擁有絕對的優(yōu)勢。3.穩(wěn)定性好，安全可靠在加工難加工材料如鈦合金，高溫合金和高硬度材料時，由于切削力太大使絲錐經(jīng)常會扭曲甚至折斷在零件中。在加工長切削材料中，一旦排屑不暢，切削會纏繞絲錐或堵塞孔口，經(jīng)常會導致絲錐崩口或斷在零件中。取出的絲錐不但費時費力而且有可能破壞零件。要解決這個問題我們可以采用螺紋銑刀。由于螺紋銑刀是逐漸切入材料，它產(chǎn)生的切削力較小很少會出現(xiàn)斷刀，即使萬一出現(xiàn)斷刀，由于銑刀直徑比螺紋孔小很多，可以輕松從零件中取出斷裂部分而不會傷及零件。4、使用范圍廣，加工成本低螺紋銑刀使用靈活，可以適用多種工況。例如：我們可以用同一把螺紋銑刀加工左旋螺紋，也可以加工右旋螺紋；既可以加工外螺紋，也可以加工內(nèi)螺紋。所有這一切只需要調(diào)整一下插補程序而已。使用絲錐加工，如零件上有多個不同直徑但是螺距相同的螺紋孔，則需要不同直徑的絲錐。這樣不但所需絲錐數(shù)量很多而且換到時間也多。如果使用螺紋銑刀，由于它是使用螺紋插補來進行加工的，所以只需要改變加工程序就可以完成所有直徑的螺紋的加工，大大節(jié)省刀具費用及換到時間。為了保證螺紋精度，用絲錐加工不同材料時需要使用不同類型的絲錐。然而使用螺紋銑刀就無此限制。同一把螺紋銑刀可以加工絕大多數(shù)的材料并且獲得很高精度的螺紋。這樣也可以大大減少刀具費用。在加工螺紋要求接近盲孔底部時，如果用絲錐將很難在底部獲得完美的螺紋。并且有可能在攻到底部絲錐停下準備反轉(zhuǎn)回退這段時間里刀具繼續(xù)向前移動一點距離（浮動攻絲），這樣很容易造成絲錐折斷。使用螺紋銑刀就可以避免這個問題螺紋銑刀比孔要小不必反轉(zhuǎn)退刀，并且在刀具間斷仍然是完美的螺紋形狀。這樣我們就可以獲得完美而精確的螺紋深度。在有些加工中，螺紋銑削可以幫助我們解決很多問題。例如：在大型，非圓零件的螺紋加工中，如果在車窗上加工就需要復雜裝夾和平衡以避免產(chǎn)生震動。這樣可以采用在加工中心上加工，零件不動，螺紋銑刀旋轉(zhuǎn)，避免平衡問題。還有比如在加工斷續(xù)的螺紋時，震動沖擊對刀片影響很大容易產(chǎn)生裂紋。使用螺紋銑刀則由于刀具是逐漸切入材料斷續(xù)處的，這樣就避免了大的沖擊，延長了刀具壽命。二 螺紋銑削要求及局限性螺紋銑削是一種用途廣泛的新型的先進加工技術(shù)，但是它也有它的局限性：首先，它需要使用3軸聯(lián)動的數(shù)控機床。其次，它只能加工3倍徑左右深度的螺紋。再者，首個的螺紋銑刀比絲錐更貴，刀具的精度及切削性能要求較高，盡管在批量加工中它的成本比絲錐更低。最后，螺紋銑削的程序編制比較麻煩，這也是限制了它大范圍應(yīng)用的重要因素之一。加工者必須很熟悉機床系統(tǒng)的編程，機床的性能等。三 螺紋銑削的注意事項1.根據(jù)螺紋的直徑大小，深度合理的選擇刀具2.在加工前，計算好走到次數(shù)，和每次的背吃刀量。3.安裝刀具時確保刀具安裝牢固，避免刀片或刀桿松動，以免加工過程中打刀損傷工件。4.根據(jù)工件和刀具的材質(zhì)合理選擇切削時的冷卻方式，更好的降低切削時產(chǎn)生的熱量，減少刀具的磨損，從而更好地保證切削面的精度。5.螺紋切削前，底孔加工時尺寸要合理地加工好，盡量比標準的尺寸大點，在保證嚙合性能的情況下更好的進行螺紋的裝卡。6.根據(jù)螺紋的深度在選擇刀桿長度時盡量不宜過長，保證能過一次加工的情況下盡量縮短刀具深處的長度。7.在螺紋銑削時，根據(jù)所用系統(tǒng)程序代碼的特點（宏程序，普通程序代碼）合理的選擇，指定參數(shù)值。四 螺紋的分類根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點和用途可分為三大類：（一）、普通螺紋：牙形為三角形，用于連接或緊固零件。普通螺紋按螺距分為粗牙和細牙螺紋兩種，細牙螺紋的連接強度較高。（二）、傳動螺紋：牙形有梯形、矩形、鋸形及三角形等。（三）、密封螺紋：用于密封連接，主要是管用螺紋、錐螺紋與錐管螺紋。（1） 普通螺紋，代號為M，公制。普通螺紋多用于緊固件，如螺栓、螺母。（2）圓柱管螺紋，代號為G，英制。 G（ISO標準的Rp）表示非密封管螺紋，又稱圓柱管螺紋。G1/2-11表示內(nèi)經(jīng)為1/2的管外壁螺紋，11為每英寸11牙。（3）圓錐管螺紋，英制，分為兩種：55度牙形角圓錐管螺紋，代號R；60度牙形角圓錐管螺紋代號為NPT。55度管螺紋分為密封管螺紋和非密封管螺紋，非密封管螺紋用于無壓力的管連接，密封管螺紋可以起到密封承壓的作用。 銑螺紋一般為普通螺紋用于工件緊固，大型工件的連接。也就是我們一般加工的螺紋，在下面的例子中也是普通三角螺紋的加工。五 螺紋刀具的分類一般切削加工螺紋刀具分類：螺紋車刀，絲錐，板牙，螺紋銑刀，有自動開合螺紋切頭。本文就詳細介紹一下螺紋銑刀。螺紋銑刀大致分類為機卡式和整體式兩類，細分的話大致有以下幾類：1高速盤形螺紋銑刀（1） 是利用裝在特殊刀盤上的幾把硬質(zhì)合金刀片進行高速切削各種內(nèi)，外螺紋的刀具。（2） 是一種高效的螺紋加工方法（3） 加工螺紋的精度一般為78級（4） 例如 高速旋風螺紋銑刀 2 .梳形螺紋銑刀，可分為多齒或單齒。 （1）單齒：結(jié)構(gòu)類似螺紋車刀，刀具螺旋運動一周只能加工一個螺距的深度，加工效率比較低。 （2） 多齒：一個刀片有多個刀齒，旋轉(zhuǎn)一周可加工多個螺紋齒，效率較高，方便更換，成本較低。 （3）整體式螺紋銑刀刀刃上也有多個螺紋加工齒，是一種定螺距螺紋的銑刀。刀具一般由整體硬質(zhì)合金制成，剛性好，能有較高的切削速度和進給速度，加工范圍較廣。六 螺紋加工實例加工M72*4的螺紋1 所用刀具，量具：高速旋風螺紋銑刀（銑削螺紋直徑50mm以上），直徑45mm鉆頭，鏜刀（鏜孔范圍50mm-100mm），M72螺紋規(guī)（通規(guī)止規(guī)），0-150mm游標卡尺。2 加工步驟:(1)首先加工底孔，計算螺紋M724mm的底孔直徑為：公稱直徑-1.0825P(螺距)=72-1.08254= 67.67mm。底孔可以用鉆頭鉆孔，后用鏜刀鏜到尺寸或用立銑刀通過用螺旋插補指令銑到尺寸，下面就介紹一下銑孔。 首先用50鉆頭鉆孔，后用30立銑刀銑孔紙尺寸。銑孔程序如下：刀具半徑補償D1=15%(程序開始符) O0001;(主程序名)G40 G21 G17 G69;(安全取消指令)G90 G54 G0 Z50.;（絕對方式，建立G54坐標系）X0Y0;（回坐標系零點）G0 Z3.;（快速地位到安全距離）M03S1500;（主軸轉(zhuǎn)速）G01 G41 X33.85 F200 D1; （刀具補償?shù)角腥朦c）G03 I-33.85 Z-130 K4 F200;（螺旋插補指令，K值為螺距，Z值為總深度）G03 I-33.85;（螺旋插補，銑平底面）G0 Y0 X0;（回中心）Z100;（加工完成，Z值退到安全距離）M05;（主軸停轉(zhuǎn)）M30;（程序結(jié)束)（2） 銑螺紋程序%(程序開始符) O0002;(主程序名) G40 G21 G17 G69;(安全取消指令)G90 G54 G0 Z50.;（絕對方式，建立G54坐標系）G0 Z10.;（Z值快速定位）M03S1500;（主軸轉(zhuǎn)速）#1=67.67/2;（底孔半徑參數(shù)設(shè)置）#2=72/2;（螺紋半徑參數(shù)設(shè)置）WHILE#1LE#2 DO2;（宏程序循環(huán)語句）G0 X0 Y0;（回坐標系零點）Z3.;（快速地位到安全距離）#3=-4;（螺距）#4=-128;（總深度）G41 G01 X#1 D01 F200;（刀具補償?shù)角腥朦c）WHILE#3GE#4 DO1;（螺旋插補循環(huán)）G03 I-#1 Z#3;（螺旋插補指令，每轉(zhuǎn)一周，Z值下一個螺距）#3=#3-3;（Z值變量）END1;（循環(huán)結(jié)束）G40 X0 Y0;（回中心）Z3.;（退到安全距離）#1=#1+0.2;（切削半徑變量） END2;（循環(huán)結(jié)束）G0 Z100.;（加工完成，Z值退到安全距離）M05;（主軸停轉(zhuǎn)）M30;（程序結(jié)束）注:在加工結(jié)束后，用螺紋量規(guī)效驗一下。小結(jié)：這種方法在螺紋銑削上很有特色，其程序編寫的實質(zhì)就是用螺旋插補指令，通過宏程序循環(huán)，從而實現(xiàn)銑螺紋的一次加工成型，完成整個螺紋的銑削加工。利用該方法加工螺紋不受銑刀螺距和螺紋規(guī)格等參數(shù)的影