1 引言

　　傳統(tǒng)的螺紋加工方法主要為采用螺紋車刀車削螺紋或采用絲錐潜慎、板牙手工攻絲及套扣。隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展蓖康，尤其是三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工系統(tǒng)的出現(xiàn)铐炫，使更先進(jìn)的螺紋加工方式———螺紋的數(shù)控銑削得以實(shí)現(xiàn)。螺紋銑削加工與傳統(tǒng)螺紋加工方式相比蒜焊， 在加工精度倒信、加工效率方面具有極大優(yōu)勢，且加工時(shí)不受螺紋結(jié)構(gòu)和螺紋旋向的限制泳梆，如一把螺紋銑刀可加工多種不同旋向的內(nèi)禀挫、外螺紋偿荷。對于不允許有過渡扣或退刀槽結(jié)構(gòu)的螺紋厨朗，采用傳統(tǒng)的車削方法或絲錐卫道、板牙很難加工，但采用數(shù)控銑削卻十分容易實(shí)現(xiàn)克蝶。此外僻携，螺紋銑刀的耐用度是絲錐的十多倍甚至數(shù)十倍，而且在數(shù)控銑削螺紋過程中搔肉，對螺紋直徑尺寸的調(diào)整極為方便疹返，這是采用絲錐、板牙難以做到的蓉止。由于螺紋銑削加工的諸多優(yōu)勢律跺， 目前發(fā)達(dá)國家的大批量螺紋生產(chǎn)已較廣泛地采用了銑削工藝伞下。

　　2 螺紋銑削加工實(shí)例

　　工件材料：鋁合金；刀具：硬質(zhì)合金螺紋鉆銑刀刚肠；螺紋深度：10mm；銑刀轉(zhuǎn)速：2,000r/min亦弛；切削速度：314m/min冒晰； 鉆削進(jìn)給量：0.25mm/min；銑削進(jìn)給量： 0.06mm/齒竟块；加工時(shí)間：每孔1.8s壶运。 加工工位流程為：①位，螺紋鉆銑刀快速運(yùn)行至工件安全平面浪秘；②位蒋情，螺紋鉆銑刀鉆削至孔深尺寸；③位耸携，螺紋鉆銑刀快速提升到螺紋深度尺寸棵癣；④位，螺紋鉆銑刀以圓弧切入螺紋起始點(diǎn)夺衍；⑤位狈谊，螺紋鉆銑刀繞螺紋軸線作X、Y方向插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)沟沙，同時(shí)作平行于軸線的+Z方向運(yùn)動(dòng)河劝，即每繞螺紋軸線運(yùn)行360°，沿+Z方向上升一個(gè)螺距矛紫，三軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)行軌跡為一螺旋線赎瞎；⑥位，螺紋鉆銑刀以圓弧從起始點(diǎn)(也是結(jié)束點(diǎn))退刀塌或；⑦位癣吝，螺紋鉆銑刀快速退至工件安全平面，準(zhǔn)備加工下一孔缚形。該加工過程包括了鉆孔馏纱、 倒角、內(nèi)螺紋銑削和螺紋清根槽銑削排击，采用一把刀具一次完成素牌，加工效率極高。

　　3 螺紋銑刀主要類型

　　在螺紋銑削加工中患漆，三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床和螺紋銑削刀具是必備的兩要素墓且。以下介紹幾種常見的螺紋銑刀類型：

　　(1) 圓柱螺紋銑刀

　　圓柱螺紋銑刀的外形很像是圓柱立銑刀與螺紋絲錐的結(jié)合體，但它的螺紋切削刃與絲錐不同任础，刀具上無螺旋升程讲媚，加工中的螺旋升程靠機(jī)床運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)亏乞。由于這種特殊結(jié)構(gòu)，使該刀具既可加工右旋螺紋裆操，也可加工左旋螺紋怒详，但不適用于較大螺距螺紋的加工。 常用的圓柱螺紋銑刀可分為粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋兩種踪区。出于對加工效率和耐用度的考慮昆烁，螺紋銑刀大都采用硬質(zhì)合金材料制造，并可涂覆各種涂層以適應(yīng)特殊材料的加工需要缎岗。圓柱螺紋銑刀適用于鋼静尼、鑄鐵和有色金屬材料的中小直徑螺紋銑削，切削平穩(wěn)传泊，耐用度高鼠渺。缺點(diǎn)是刀具制造成本較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜眷细，價(jià)格昂貴拦盹。

　　(2) 機(jī)夾螺紋銑刀及刀片

　　機(jī)夾螺紋銑刀適用于較大直徑(如D>25mm)的螺紋加工。其特點(diǎn)是刀片易于制造溪椎，價(jià)格較低掌敬，有的螺紋刀片可雙面切削，但抗沖擊性能較整體螺紋銑刀稍差池磁。因此犀刀，該刀具常推薦用于加工鋁合金材料。

　　(3) 組合式多工位專用螺紋鏜銑刀

　　組合式多工位專用螺紋鏜銑刀的特點(diǎn)是一刀多刃捻尉， 一次完成多工位加工饮茬，可節(jié)省換刀等輔助時(shí)間，顯著提高生產(chǎn)率候钟。組合式多工位專用螺紋鏜銑刀加工實(shí)例拉狸。工件需加工內(nèi)螺紋、倒角和平臺(tái)d4滤萝。若采用單工位自動(dòng)換刀方式加工稿纺，單件加工用時(shí)約30s。而采用組合式多工位專用螺紋鏜銑刀加工碗履，單件加工用時(shí)僅約5s谭驮。

　　4 螺紋銑削軌跡

　　螺紋銑削運(yùn)動(dòng)軌跡為一螺旋線，可通過數(shù)控機(jī)床的三軸聯(lián)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)勾萌。與一般輪廓的數(shù)控銑削一樣齐秕，螺紋銑削開始進(jìn)刀時(shí)也可采用1/4圓弧切入或直線切入。銑削時(shí)應(yīng)盡量選用刀片寬度大于被加工螺紋長度的銑刀，這樣笋敞， 銑刀只需旋轉(zhuǎn)360°即可完成螺紋加工碱蒙。螺紋銑刀的軌跡分析。

　　5 螺紋銑削編程

　　現(xiàn)結(jié)合M30×1.5右旋內(nèi)螺紋銑削加工實(shí)例說明螺紋銑削的編程方法夯巷。工件材料：42CrMo4赛惩；螺紋底孔直徑：Di=28.38mm；螺紋直徑：Do=30mm趁餐；螺紋長度L=20mm喷兼；螺距：P=1.5mm；機(jī)夾螺紋銑刀直徑：D2=19mm澎怒；銑削方式：順銑。

　　(1) 參數(shù)計(jì)算

　　主軸轉(zhuǎn)速N為

　　N=1000V/(D2×p=1000×150/(19×3.14)=2512r/min

　　銑刀齒數(shù)Z=1阶牍，每齒進(jìn)給量f=0.1mm喷面，銑刀切削刃處進(jìn)給速度F1為

　　F1=fz×N=0.1×1×2512=251.2mm/min

　　銑刀中心進(jìn)給速度F2為

　　F2=F1(D0-D2)/D0=251.2×(30-19)/30=92.1mm/min

　　設(shè)安全距離CL=0.5mm,切入圓弧半徑Re為

　　Re=[(Ri-CL)2+R02]/(2R0)=[(14.19-0.5)2+152]/(2×15)=13.747mm

　　切入圓弧角度b為

　　b=180°-arcsin[(Ri-CL)/Re]=180°-arcsin[(14.19-0.5)/13.747]=95.22°

　　為便于計(jì)算，可近似取值為90°走孽。切入圓弧時(shí)的Z軸位移Za為 Za=Pa/360°=1.5×90°/360°=0.375mm 切入圓弧起始點(diǎn)坐標(biāo)為

　　(2)螺紋銑削程序(Fanuc系統(tǒng))

　　%

　　N10 G90 G00 G57 X0. Y0.

　　N20 G43 H10 Z0. M3 S2512

　　N30 G91 G00 X0. Y0. Z-20.375

　　N40 G41 D60 X0. Y-13.690 Z0.

　　N50 G03 X15. Y13.69 Z0.375 R13.747 F92

　　N60 G03 X0. Y0. Z1.5 I-15. J0.

　　N70 G03 X-15. Y13.69 Z0.375 R13.747

　　N80 G00 G40 X0. Y-13.690 Z0.

　　N90 G49 G57 G00 Z200. M5

　　N100 M30 %

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