螺紋銑削優化策略及編程方法

西安航天動力機械廠 （陜西 710025） 王宏剛 李艷輝 朱國超

由于螺紋銑削成本遠遠高于攻螺紋，一般用于較難加工的螺紋孔，如果采用攻螺紋將很難實現，或者風險大，例如圓柱體側面螺紋孔，或者在硬度非常高的材料上加工螺紋孔。對于小批量生產的產品，為避免鉆模成本，往往也使用銑螺紋的方法加工。螺紋銑削還有一個優點是螺紋銑削精度遠遠高于攻螺紋，并且螺紋有效深度大于攻螺紋2mm以上，所以對于要求較高的螺孔采用銑螺紋是最佳的選擇。螺紋銑削的缺點是刀具成本高，例如一般M6－6H國產螺紋銑刀，價格約850元，進口的約2 000元，而且銑削時磨損很快，所以加工成本很高。如何在發揮螺紋銑削優勢的前提下降低成本，是每個企業都面臨的問題。

1. 螺紋銑削降低成本提高效率的途徑

要提高螺紋銑削效率，可以從三方面考慮：

（1）螺紋深度，減少螺紋銑削深度可以有效降低刀具磨損，提高加工效率。要減少螺紋深度可以采用銑螺紋和攻螺紋相結合的方法，為攻螺紋銑出一定深度，起到定位導向作用，一般銑深必須大于絲錐導向長度3～5個螺距。

（2）減少螺紋銑削直徑，在銑螺紋時保證Ⅰ錐通過，而不必保證塞規通過。

（3）走刀方式，走刀方式對刀具損耗影響很大，一般采用順銑加工，右旋螺紋順銑方式為，從下向上逆時針走刀。加工參數需要根據刀具說明選用，不合理的走刀方式會加速刀具磨損，甚至斷刀。

2. 加工實例

本文提供一套提高效率的思路，并以西門子840D系統為例介紹其編程方法，此思路已在實際加工中應用，并取得了顯著效果。

如圖1所示某產品螺紋孔位置圖，側面螺紋孔M6－6H為通孔，深10mm，端面螺紋孔M10×1－6H，深度如附圖所示，材料硬度50HRC。

（1）制定側面螺紋孔加工方法 側面螺紋孔深10mm，由于絲錐較細，強度低，加工超硬材料容易斷到里面，并且側面螺紋很難用攻螺紋的方法加工，所以采用銑螺紋整體加工。螺紋銑刀采用M6×1，直徑φ4.7mm。對于XY面螺紋加工程序編制如下：

（2）制定端面螺紋孔加工方法 端面螺紋孔要求深20mm，一般螺紋銑刀考慮到刀具剛性很難做到這么深，所以加工時銑螺紋和攻螺紋相結合，這樣即提高了效率還降低了成本。加工時螺紋銑到7mm深。在程序編制時必須考慮坐標系的轉變。由于加工端面螺紋時在3軸龍門鏜銑加工中心上采用臥式加工，所以需要上彎頭。由于上彎頭后相當于五軸機床中刀具繞B軸旋轉－90°，螺紋加工面變為YZ面，所以為了保證順銑加工，編程時刀具需從上向下逆時針加工。對于32個螺紋孔的加工，要使編程和使用都方便，最好的方法是采用主程序調用子程序的方式編程。程序編制如下，銑刀規格M10×1，刀具直徑8mm。

主程序：

T1 M6

編程時首先算出孔位坐標，添加到主程序中，加工時只需要修改 GOTO 指令就行了，操作方便。

3. 結語

在銑螺紋過程中，通過更改R2參數（螺旋直徑）來控制切削寬度，一般每次切削寬度在0.2mm以內，在距最終尺寸0.1mm時需要用塞規或者Ⅰ錐試一試并減少切削量。經過優化后加工效率和刀具壽命度都提高3倍以上。