螺紋的加工方法較多隔崎,常見(jiàn)的加工方法主要有車床車削螺紋腔族、絲錐攻螺紋以及板牙套螺紋等东呻。隨著現(xiàn)代加工技術(shù)的不斷進(jìn)步唉箩,制造螺紋的方法也日益增多贿叉,數(shù)控加工螺紋先進(jìn)技術(shù)也逐漸被企業(yè)生產(chǎn)所應(yīng)用,特別是數(shù)控銑削螺紋在中小企業(yè)應(yīng)用更加普及交鹊。數(shù)控銑削螺紋是利用數(shù)控系統(tǒng)三軸同時(shí)聯(lián)動(dòng)的工作原理來(lái)實(shí)現(xiàn)螺紋的銑削净纬,與傳統(tǒng)的螺紋加工方法相比,較大地提高了螺紋的加工精度和加工效率酥盼,并且螺紋的加工工藝安排上更加靈活方便打洋。如: 使用一把螺紋車刀可以加工內(nèi)螺紋,也可以加工外螺紋; 可以選擇順銑传等,也可以選擇逆銑剥跃。對(duì)于難加工材料,采用傳統(tǒng)的方法加工有時(shí)很難達(dá)到目的鹉奸,而使用數(shù)控螺紋銑削可以使得工作變得簡(jiǎn)單容易笙寻。
此外,刀具的使用壽命及耐用度與傳統(tǒng)的加工工藝相比較可以提高十倍甚至幾十倍骂铁。目前吹零,螺紋銑削工藝加工螺紋罩抗,在企業(yè)小批量生產(chǎn)螺紋中得到了廣泛的推廣應(yīng)用。
1灿椅、 數(shù)控螺紋銑削的優(yōu)勢(shì)
1. 1 加工高效率
使用絲錐加工螺紋時(shí)套蒂,由于切削速度相對(duì)較低且螺紋加工好后需要反轉(zhuǎn)才能退刀,想要提高螺紋的加工效率是非常困難的茫蛹。使用螺紋銑刀銑削泣懊,可以較高地提高銑削速度和銑削進(jìn)給速度,從而可以較高地提高生產(chǎn)率麻惶。
為了使切削螺紋的效率達(dá)到最高,最好選用能在一轉(zhuǎn)( 360°) 之內(nèi)加工所需螺紋的足夠大刀具信夫,同時(shí)刀具也具有所需要的安全間隙窃蹋。對(duì)于較大直徑螺紋的加工,使用螺紋刀片静稻,相對(duì)于用絲錐或板牙警没,螺紋銑刀的耐用度提高了幾十倍,大大降低了生產(chǎn)成本胚僧,提高了生產(chǎn)效率患赏。沒(méi)有過(guò)渡扣或退刀槽結(jié)構(gòu)的機(jī)件采用車削、絲錐渡厦、板牙很難加工界北,數(shù)控銑削卻很容易實(shí)現(xiàn)。
1. 2 優(yōu)異的表面質(zhì)量及尺寸精度
使用絲錐加工螺紋時(shí)审鸿,銑削速度和材質(zhì)限制了螺紋表面質(zhì)量的提高扇收。然而,使用螺紋銑削加工螺紋時(shí)表面粗糙度的提高不再是一個(gè)難題超茎。在銑削螺紋時(shí)役倾,由于螺紋的形成是刀具三軸聯(lián)動(dòng)切削而成,因此标霎,具有切削速度較高刃撮、銑削力較小等特點(diǎn)≌∷担可以加工更加平滑和更為精密的螺紋畸裳。對(duì)于尺寸精度要求更高的螺紋,我們可以通過(guò)螺旋插補(bǔ)功能來(lái)保證螺紋的銑削精度以及表面粗糙度躏率,如尺寸不在公差范圍內(nèi)躯畴,只需將補(bǔ)償值輸入系統(tǒng),就能方便地達(dá)到修改目的薇芝,達(dá)到螺紋的公差要求蓬抄,即可完成高精度螺紋的加工丰嘉。
1. 3 穩(wěn)定性好,安全可靠
對(duì)于一些難加工材料如不銹鋼嚷缭、鈦合金饮亏、耐熱鋼以及高硬度的材料,使用絲錐加工螺紋時(shí)阅爽,由于刀具磨損嚴(yán)重路幸,切削力顯著增大常會(huì)導(dǎo)致絲錐折斷在工件中。加工螺紋較長(zhǎng)時(shí)付翁,絲錐如排屑不暢简肴,直接導(dǎo)致其蹦刃,甚至損壞工件百侧。取出斷裂絲錐既耗時(shí)尚羽,又耗力,嚴(yán)重影響了加工效率惕仪。要讓這個(gè)問(wèn)題很好地得到解決拌驻,可以采用螺紋銑削方法來(lái)加工螺紋。由于螺紋銑削是刀具由表面逐漸切入工件界贮,一定程度上減小了切削力牲晤,保護(hù)了刀具。另外螺紋銑削屬于斷屑切削驾萄,刀具的直徑比加工螺紋直徑小碍逐,易于排屑,不容易出現(xiàn)粘屑的現(xiàn)象危暇。對(duì)于軟材料的銑削即便是刀具發(fā)生粘屑現(xiàn)象意外破損界橱,由于螺紋銑削屬于高速、斷屑切削托祖,也能在不損壞工件的情況下很輕松地從工件里取出丛君,提高了加工螺紋的穩(wěn)定性,使得安全得到保證舟肉。
1. 4 使用范圍廣修噪,加工成本低
螺紋銑削應(yīng)用范圍廣,可以在各種條件下進(jìn)行加工路媚,銑削工藝的安排也比較靈活黄琼。例如: 一把螺紋銑刀可以加工外螺紋,也可以加工內(nèi)螺紋; 可以加工右旋螺紋整慎,也可以加工左旋螺紋; 可以選擇順銑脏款,也可以選擇逆銑。螺紋銑削工藝與鏜孔加工工藝很相似裤园,加工過(guò)程中撤师,直徑大小的調(diào)整也很方便剂府,螺紋銑刀可以直接選用一把內(nèi)螺紋車刀來(lái)代替,并且可以加工出很多直徑不同的等距螺紋剃盾,大大地節(jié)約了成本腺占。使用傳統(tǒng)方式絲錐加工螺紋時(shí),對(duì)于相同螺距不同直徑的螺紋加工痒谴,則需要準(zhǔn)備不同直徑的絲錐衰伯,這使得刀具的儲(chǔ)備量增加且加工過(guò)程中換刀的時(shí)間也增多。如果使用螺紋銑削椰严,由于它是利用螺旋插補(bǔ)原理來(lái)工作的善王,對(duì)于不同直徑的螺紋只需改變加工程序或?qū)⒉逖a(bǔ)數(shù)值補(bǔ)償輸入到系統(tǒng)里,就可以完成不同直徑螺紋的加工荡偶,節(jié)約了時(shí)間酷它,降低了成本。
2遂涛、 數(shù)控螺紋銑削原理
螺旋銑削究竟是什么? 從本質(zhì)上說(shuō),它是一種圓弧插補(bǔ)柄露,是在同一程序段中同時(shí)包含圓弧插補(bǔ)和直線插補(bǔ)的圓弧或圓周加工編程技術(shù)乏乔。螺旋銑削使用稱為螺旋插補(bǔ)的可選控制系統(tǒng)功能,它最簡(jiǎn)單的定義就是三軸聯(lián)動(dòng)的圓弧插補(bǔ)窒汤。該陳述可能會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)蜂镇,因?yàn)樗岛粋€(gè)三維空間的弧或者圓,這樣的弧或圓在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中是不存在的杉硅,然而 G02 或G03 圓弧插補(bǔ)指令確實(shí)可以使用所有三根軸给酥,如圖 1 所示。
3 杏死、加工實(shí)例
實(shí)例: 方形鐵塊上加工 M16 螺紋( 如圖 2 所示) 泵肄。
螺紋刀準(zhǔn)備: 加工 M16 螺紋,可以選一把直徑為 8 的內(nèi)螺紋車刀刀桿淑翼,刀桿上裝有 2 個(gè)螺距的涂層硬質(zhì)合金螺紋車刀片腐巢。機(jī)床系統(tǒng): 華中系統(tǒng); 工件材料: 45#鋼
螺紋底孔直徑: 16 - 2 = 14; 主軸轉(zhuǎn)速: S = 1 800r/min
進(jìn)給量: F = 100mm/min; 銑削方式: 逆銑
4 、加工步驟
4. 1 加工螺紋底孔及倒角
(1) 用 13mm 鉆頭鉆通孔; (2) 6mm 立銑刀將底孔加工到位; (3) 6mm 倒角刀倒角 1. 5
4. 2 計(jì)算內(nèi)螺紋車刀旋轉(zhuǎn)半徑
將裝有內(nèi)螺紋車刀銑刀柄安裝到機(jī)床上玄括,在 MDI 模式下冯丙,輸入快速移動(dòng)指令,使主軸與螺紋孔中心重合遭京,并且將機(jī)床相對(duì)坐標(biāo) X 或 Y 設(shè)置為 0胃惜。主軸旋轉(zhuǎn),在手動(dòng)操作方式下旋轉(zhuǎn)手搖脈沖器將內(nèi)螺紋車刀下降至內(nèi)螺紋孔內(nèi)哪雕,而后將刀具沿 X 或 Y 軸方向緩慢移動(dòng)船殉,至刀尖碰到孔壁聽(tīng)到聲響時(shí)鲫趁,停止移動(dòng)。記錄 X 或 Y 的移動(dòng)量 a( 見(jiàn)圖 3) 捺弦。計(jì)算內(nèi)螺紋車刀的旋轉(zhuǎn)半徑 R = D/2 - a (D 底孔直徑) 饮寞。將計(jì)算出來(lái)的 R值輸入到相對(duì)應(yīng)的半徑補(bǔ)償系統(tǒng)內(nèi)或者直接編程時(shí)使用。經(jīng)測(cè)量計(jì)算內(nèi)螺紋車刀旋轉(zhuǎn)半徑 R = D/2 - a = 14 /2 - 1. 4 =5. 6脂槽。
4. 3 加工螺紋
刀具在銑削加工螺紋時(shí)是按照螺旋線方式工作的拜岂,在X、Y 軸按旋轉(zhuǎn)軌跡運(yùn)動(dòng)现碰,同時(shí) Z 軸上作直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)庵偏。即刀具軸向旋轉(zhuǎn)一周,軸向進(jìn)給一個(gè)導(dǎo)程现辑,三根軸運(yùn)動(dòng)通常是同步的母掀,并且同時(shí)到達(dá)目標(biāo)位置。
5 扳耘、程序編制
% 00001
N100 G21
N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90
N104 T1 M6
使用 13 麻花鉆頭加工 M16 × 2 螺紋底孔
N106 G0 G90 X0. Y0. A0. S500 M3
N108 G43 H1 Z100. M8
N110 G98 G83 Z - 20. R5. Q - 1. F35.
N112 G80
N114 M5
N116 M9
N118 G91 G28 Z0.
N120 T2 M6
使用 6 鎢鋼銑刀精加工
M16 × 2 螺紋底孔到位
N122 G0 G90 X - 1. 5 Y. 6 A0. S1500 M3
N130 G43 H2 Z100. M8
N132 Z10.
N134 G1 Z0. F80.
N136 Z - 15
N138 G1 Z - 15. 5 F80.
N140 G41 D3 X - 3. 4
N142 G3 X - 4. Y0. I0. J - . 6
N144 X0. Y - 4. I4. J0.
N146 X4. Y0. I0. J4.
N148 X0. Y4. I - 4. J0.
N150 X - 4. Y0. I0. J - 4.
N152 X - 3. 4 Y - . 6 I. 6 J0.
N154 G1 G40 X - 2. 8
N156 G0 Z100.
N158 M5
N160 G91 G28 Z0. M9
N162 T3 M6
使用 6mm 倒角刀倒角
1. 5 × 1. 5
N164 G0 G90 G54 X - 4. 8 Y1. 2 A0. S1500 M3
N166 G43 H5 Z100. M8
N168 Z5.
N170 G1 Z - 2. 5 F200.
N172 G3 G41 D5 X - 6. Y0. I0. J - 1. 2 F100.
N174 X0. Y - 6. I6. J0.
N176 X6. Y0. I0. J6.
N178 X0. Y6. I - 6. J0.
N180 X - 6. Y0. I0. J - 6.
N182 G40 X - 4. 8 Y - 1. 2 I1. 2 J0.
N184 G0 Z100.
N186 M5
N188 G91 G28 Z0. M9
N190 T4 M6
使用 8mm 內(nèi)孔車刀( 旋轉(zhuǎn)半徑 5. 6) 加工
M16 × 2
N192 G0 G90 G54 X0. Y0. A0. S1500 M3
N194 G43 H4 Z100. M8
N196 Z3.
N198 G1 Z. 5 F200.
N200 G42 D4 Y2. 4 F100.
N202 #l = 2
N204 WHILE[
#1GE - 15]
D04
N206 G91G2I - 2. 4Z - 2F200
N208 #l = #l - 2
N210 ENDI
N212 G90Gl G40X0Y0
N214 G0Z200M9
N216 G49Z0
N218 M30
6焰哮、 結(jié)論
傳統(tǒng)的螺紋加工既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,螺紋車削等方法已無(wú)法滿足生產(chǎn)的需要液茧,這時(shí)可以用銑削的方法加工螺紋仆加,這樣不但改變了螺紋的加工工藝方法,而且取得了良好的效果缚庐。采用數(shù)控銑削加工螺紋唁奢,不僅適用面廣,穩(wěn)定性好窝剖,而且能提高表面質(zhì)量麻掸,提高加工效率。采用銑削方式加工螺紋赐纱,同一把刀具可不受通孔和盲孔的限制脊奋。螺紋銑削工藝逐漸被企業(yè)認(rèn)可和應(yīng)用。
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