加工中心上螺纹加工方法的实质性研究

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1、加工中心上螺纹加工方法的实质性研究　　摘要：本文主要介绍加工中心实际加工中常用的螺纹加工方法，分别是丝锥加工方法和螺纹铣削法。本文分别对这两种方法进行介绍、分析和适用加工范围，本文同时对螺纹铣削的加工程序进行介绍、总结。通过选择合适的加工方法、螺纹加工工具，提高螺纹的加工质量和效率，提高加工中心的使用效率。　　关键词：螺纹丝锥加工；螺纹铣削加工；加工中心　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.223　　1引言　　螺纹加工是加工中心非常重要的应用之一，螺纹的加工质量和效率将直接影响零件的加工质量和效率。本文通过总结实际

2、加工中常用的螺纹加工方法，对螺纹加工刀具的选择、数控编程方法及注意事项进行了分析和说明，便于操作者选择合适的螺纹加工方法，提高加工中心的使用效率。　　2丝锥加工法　　2.1柔性攻丝和刚性攻丝对比　　在加工中心加工中，采用丝锥加工螺纹孔是最常用的加工方法，它主要适用于直径较小（直径少于D30），孔位置精度要求不高的螺纹孔。采用丝锥加工螺纹孔，有柔性攻丝和刚性攻丝两种方法。现分别对两种攻丝方式进行介绍对比：　　柔性攻丝，即采用柔性攻丝夹头夹持丝锥，攻丝夹头可做轴向补偿，补偿机床轴向进给与主轴转速不同步造成的进给误差，保证正确螺距。柔性攻丝夹头结构复杂，成本较高

3、，容易损坏，加工效率较低。　　刚性攻丝，即采用刚性弹簧夹头夹持丝锥，主轴进给与主轴转速有机床保持一致，弹簧夹头相对于柔性攻丝夹头，结构简单，价格便宜，用途广泛，可与夹持钻头刀柄通用，可以降低刀具成本。同时，采用刚性攻丝，可以进行高速切削，提高加工效率，降低制作成本。　　近年来，加工中心的性能逐步提高，刚性攻丝功能成为加工中心的基本配置，机床可以保证主轴进给与主轴转速保持一致。因此，刚性攻丝成为目前螺纹加工的主要方法。　　2.2丝锥的选择和螺纹底孔的加工　　选择丝锥，首先按照加工材料选择相应的丝锥，刀具公司根据加工材料的不同，会有相应型号的丝锥，选择时注意工

4、件的材料。其次，应注意通孔丝锥与盲孔丝锥的区别，通孔丝锥前端导向较长，排屑为前排屑。盲孔丝锥前端引导较短，排屑为后排屑。用通孔丝锥加工盲孔，不能保证螺纹加工深度。　　螺纹底孔的加工对于丝锥的寿命、螺纹加工的质量等方面有较大影响。通常，螺纹底孔钻头直径选择接近螺纹底孔直径公差的上限。可以减少丝锥加工余量，降低丝?F负荷，提高丝锥的使用寿命。　　3螺纹铣削法　　3.1螺纹铣削特点　　螺纹铣削是采用螺纹铣刀，使用G02、G03指令进行螺纹线插补，即加工中心三轴联动，X、Y圆弧插补，Z轴直线进给的铣削加工螺纹。　　铣削螺纹相对丝锥易于排屑、冷却，可以避免使用丝锥过

5、程中易于出现掉牙、乱牙等质量问题。同时螺纹直径大于30时，采用丝锥进行加工，机床主轴功率不能满足加工要求。采用钻床攻丝，螺纹加工效率低，工人劳动强度大。采用螺纹铣削加工，具有螺纹铣刀线速度高。受力小、排屑好，螺纹加工精度高，表面粗糙度值小等优点。　　3.2螺纹铣削加工原理　　3.2.1螺纹铣削宏程序加工　　在气缸盖加工过程中，侧面有多个闷塞孔，以前都采用钻床丝锥攻丝，加工效率低，工人劳动强度大，且经常出现掉牙等质量问题，且丝锥磨损较快。为提高螺纹的加工质量，降低工人劳动强度，降低加工成本。我们采用新型刀具多齿螺纹铣刀，采用卧式加工中心进行加工。现我们对G1

6、-1/4管螺纹进行实验（螺纹大径41.91，小径38.952，螺距2.309）。　　卧式加工中心采用法拿克系统，没有固定的循环程序，首先我们采用宏程序编程，进行加工试验。参考程序如下：　　G00G90；　　G43H10Z100M03S800F80；（安全平面，主轴正转）　　#101=4.618；（变量赋值）　　Z5；　　G01G91G42D10X20.955F200；（进刀平面）　　N100G90G02I-20.955Z#101；（螺纹铣刀螺旋线插补）　　#101=#101-2.309；（Z深度变量递减）　　IF[#101GE-27.708]GOTO100

7、；（Z深度变量与螺纹深度比较）　　G01G91G40X-20.955F30；（退刀点）　　G00G90G49Z600M05；（退刀平面）　　M99；（子程序结束）　　试切后，通过用螺纹止规、通规检验，螺纹符合加工要求，且表面粗糙度比以前有显著提高。根据实际试切情况，此加工程序加工效率低，相当于单齿螺纹铣刀加工，为提高加工效率，对加工程序进行优化。　　3.2.2螺纹铣削多齿铣削程序　　根据实际测量多齿螺纹铣刀的有效长度大于螺纹孔加工的螺纹长度，设定刀具的运行轨迹如下：螺纹铣刀切入1/4圆弧，Z轴方向，刀具运行1/4螺距；螺纹铣刀正式加工1周，刀具在Z轴方向运

8、行1个螺距；螺纹铣刀退刀时，运行1/4圆弧，Z轴方向刀具运行1/4