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螺紋的數控銑削

來源:海力軸承網 時間:2018-03-08

1。導言
  傳統的螺紋加工辦法首要為選用螺紋車刀車削螺紋或選用絲錐、板牙手藝攻絲及套扣.跟著數控加工技能的開展;尤其是三軸聯動數控加工體系的呈現;使更領先的螺紋加工辦法   螺紋的數控銑削得以完結.螺紋銑削加工與傳統螺紋加工辦法比較; 在加工精度、加工功率方面具有極大優勢;且加工時不受螺紋布局和螺紋旋向的約束;如一把螺紋銑刀可加工多種不相同旋向的內、外螺紋.關于不允許有過渡扣或退刀槽布局的螺紋;選用傳統的車削辦法或絲錐、板牙很難加工;但選用數控銑削卻非常簡單完結.此外;螺紋銑刀的耐用度是絲錐的十多倍乃至數十倍;并且在數控銑削螺紋進程中;對螺紋直徑尺度的調整極為便利;這是選用絲錐、板牙難以做到的.因為螺紋銑削加工的許多優勢; 當前發達國家的大批量螺紋出產已較廣泛地選用了銑削工藝.
2、螺紋銑削加工實例
  圖1所示為M6規范內螺紋的銑削加工實例.工件資料:鋁合金,刀具:硬質合金螺紋鉆銑刀,螺紋深度:10mm,銑刀轉速:2,000r/min,切削速度:314m/min, 鉆削進給量:0。25mm/min,銑削進給量: 0。06mm/齒,加工時刻:每孔1。8s.
  圖1所示加工工位流程為:①位;螺紋鉆銑刀疾速運轉至工件安全平面,②位;螺紋鉆銑刀鉆削至孔深尺度,③位;螺紋鉆銑刀疾速提升到螺紋深度尺度,④位;螺紋鉆銑刀以圓弧切入螺紋起始點,⑤位;螺紋鉆銑刀繞螺紋軸線作X、Y方向插補運動;一起作平行于軸線的+Z方向運動;即每繞螺紋軸線運轉360°;沿+Z方向上升一個螺距;三軸聯動運轉軌道為一螺旋線,⑥位;螺紋鉆銑刀以圓弧從起始點(也是完畢點)退刀,⑦位;螺紋鉆銑刀疾速退至工件安全平面;預備加工下一孔.該加工進程包含了鉆孔、 倒角、內螺紋銑削和螺紋清根槽銑削;選用一把刀具一次完結;加工功率極高.
3、螺紋銑刀首要類型
  在螺紋銑削加工中;三軸聯動數控機床和螺紋銑削刀具是必備的兩要素.以下剖析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聯系體(見圖2上;圖2下為錐管螺紋銑刀);但它的螺紋切削刃與絲錐不相同;刀具上無螺旋升程;加工中的螺旋升程靠機床運動完結.因為這種特別布局;使該刀具既可加工右旋螺紋;也可加工左旋螺紋;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牙螺紋兩種.出于對加工功率和耐用度的思考;螺紋銑刀大都選用硬質合金資料制作;并可涂覆各種涂層以習慣特別資料的加工需求.圓柱螺紋銑刀適用于鋼、鑄鐵和有色金屬資料的中小直徑螺紋銑削;切削平穩;耐用度高.缺陷是刀具制作本錢較高;布局雜亂;價錢昂貴.
(2)機夾螺紋銑刀及刀片
  機夾螺紋銑刀適用于較大直徑(如D>25mm)的螺紋加工.其特點是刀片易于制作;價錢較低;有的螺紋刀片可雙面切削;但抗沖擊功能較全體螺紋銑刀稍差.因而;該刀具常引薦用于加工鋁合金資料.圖3 所示為兩種機夾螺紋銑刀及刀片.圖3a為機夾單刃螺紋銑刀及三角雙面刀片;圖 3b為機夾雙刃螺紋銑刀及矩形雙面刀片.
(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是一刀多刃; 一次完結多工位加工;可節約換刀等輔佐時刻;明顯進步出產率.圖4所示為組合式多工位專用螺紋鏜銑刀加工實例.工件需加工內螺紋、倒角和渠道d4.若選用單工位主動換刀辦法加工;單件加工用時約30s.而選用組合式多工位專用螺紋鏜銑刀加工;單件加工用時僅約5s.
4、螺紋銑削軌道
  螺紋銑削運動軌道為一螺旋線;可通過數控機床的三軸聯動來完結.圖5為左旋和右旋外螺紋的銑削運動示意圖.
  與通常概括的數控銑削相同;螺紋銑削開端進刀時也可選用1/4圓弧切入或直線切入.銑削時應盡量選用刀片寬度大于被加工螺紋長度的銑刀;這樣; 銑刀只需旋轉360°即可完結螺紋加工.螺紋銑刀的軌道剖析如圖6所示.
5、螺紋銑削編程
  現聯系M30×1。5右旋內螺紋銑削加工實例闡明螺紋銑削的編程辦法.工件資料:42CrMo4,螺紋底孔直徑:Di=28。38mm,螺紋直徑:Do=30mm,螺紋長度L=20mm,螺距:P=1。5mm,機夾螺紋銑刀直徑:D2=19mm,銑削辦法:順銑.
(1) 參數核算
主軸轉速N為
N=1000V/(D2×p=1000×150/(19×3。14)=2512r/min
銑刀齒數Z=1;每齒進給量f=0。1mm;銑刀切削刃處進給速度F1為
F1=fz×N=0。1×1×2512=251。2mm/min
銑刀中間進給速度F2為
F2=F1(D0-D2)/D0=251。2×(30-19)/30=92。1mm/min
設安全間隔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
切入圓弧視點b為
b=180°-arcsin[(Ri-CL)/Re]=180°-arcsin[(14。19-0。5)/13。747]=95。22°
為便于核算;可近似取值為90°.切入圓弧時的Z軸位移Zα為
Zα=Pα/360°=1。5×90°/360°=0。375mm
切入圓弧起始點坐標為
(2)螺紋銑削程序(Fanuc體系)
%
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。

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