淺談螺紋的數控銑削加工

譚建華

（婁底市高級技工學校，湖南 婁底 417000）

淺談螺紋的數控銑削加工

譚建華

（婁底市高級技工學校，湖南 婁底 417000）

以往對螺紋加工主要采用的方法有絲錐、板牙手工攻絲及套口，螺紋車刀車削螺紋等。隨著現代科技的不斷發展，數控加工技術也越來越先進，特別是現今出現的三軸聯動數控加工系統，實現了數控銑削技術的應用。本文根據一些實例，對螺紋的數控銑削加工進行介紹。

螺紋；數控；銑削加工

在種類繁多的機械產品中，有很多的零件都帶有螺紋，所以在機械加工中，對于螺紋進行科學有效的加工是非常關鍵的。想要對螺紋的數控銑削優勢進行分析，首先需要了解傳統的螺紋加工工藝。傳統的螺紋加工工藝所采用的主要加工方式是依附于車床進行加工，對于螺紋采用車削的方式進行。不同的零件在加工時有不同的方式，例如對于有些箱形類的零件進行加工時，大多選擇銑床來加工，也可以將螺紋孔在鉆床上加工出來，之后可以攻錐和板牙加工螺紋。在這些傳統的加工方法中，存在一些不可避免的劣勢，主要是過大的切削力和扭矩，不能保證尺寸精度及粗糙度，生產效率不夠高等。近年來隨著不斷發展的數控技術和不斷改進的工藝手段，銑削螺紋的工藝出現了。

1 對于螺紋銑削的優點分析

（1）利用螺紋銑削，能夠減少次品的產生率。例如在進行內螺紋和攻螺紋加工時，需要連續不斷地進行切削，這個過程由于所加工的螺紋與絲錐的直徑在大小上是相同的，這一系列因素加劇了排削的難度，所以就減少了刀具的使用壽命。在進行攻螺紋加工時，由于刀具的轉速相對來講比較慢，切屑比較長，容易把加工好的表面劃傷。銑削螺紋需要在高轉速下進行，而且孔的直徑要比刀具的直徑小，加工中廢屑斷落，所以排屑容易很多，已經加工好的表面也不會輕易被損壞。

（2）對于機床的功率要求不嚴。螺紋銑削與絲錐是不同的，絲錐在進行切削時需要完全與刀具進行碰觸，并且切削過程必須是連續的，這樣需要的作用力相對來講就比較大，所以對于機床的功率要求較高。而螺紋銑削在加工時不需要與刀具完全接觸，只需要根據實際需要有選擇地進行接觸，并且切削過程是斷續的，這時所需要的作用力相比較絲錐小很多，所以不需要機床有過高的功率。

（3）對于壁比較薄的零件進行加工時，對于切削力的要求是非常高，而且容易發生變形，使加工精度得不到保證，所以銑削螺紋的方式更加合適。

（4）螺紋銑削還適用于硬度較高的材料，相比較絲錐的高速鋼，螺紋銑削所使用的刀片一般是合金刀片，這種刀片強度較大，所以對于硬度高的零件的加工，很明顯螺紋銑削更加合適。相對于絲錐，螺紋銑刀只要更換刀片，因此更加經濟劃算。

（5）效率高。攻螺紋的主軸轉速比較慢，進給速度慢，有較大的受力。而銑螺紋主軸旋轉比較快，插補運動高速切削，受力比較小，所以有較高的工作效率。

2 螺紋銑削加工實例

M6標準內螺紋的銑削加工所用刀具是硬質合金，螺紋鉆銑刀。螺紋深度為 10mm；銑刀的轉速為 2000r/min，切削的速度為 314m/min，銑削進給量為 0.06mm 齒，鉆削進給量為 0.25mm/min，加工的時間為每個孔 1.8s。

加工工位步驟：1位，快速運行的螺紋鉆銑刀，運行到工件的安全平面。2位，螺紋鉆銑刀工作到孔深的地方。3位，螺紋鉆銑刀很快地提升到螺紋的深度尺寸。4位，螺紋鉆銑刀以圓弧形切入螺紋起始點。5位，螺紋鉆銑刀繞著螺紋軸線在 X，Y 上作插補運動，同時在 +Z 方向運動，就是繞螺紋軸線運動一圈，在 +Z方向上上升一個螺距。6位，螺紋鉆銑刀在圓弧起止點退刀。7位，螺紋鉆銑刀很快退到工件安全平面。準備下個工件的加工。

3 螺紋銑削的原理

3.1 螺紋銑削刀具

在螺紋銑削中必須具備兩個因素，螺紋銑削刀具和三軸聯動數控機床。整體式和機夾式都屬于螺紋銑刀。對于這兩種銑刀，用戶可以有類似的優勢體驗。使用的銑刀大多數是帶可分度的刀片，所以可以任意加工不同種類的螺紋以及不同的螺距，對于那些加工量不大，加工中需要加工不同種類螺紋，使用這種銑刀是比較經濟的。

本文中闡述加工較大直徑的螺紋時，使用機夾螺紋銑刀，它不僅易于制造，而且價格也優惠，有的螺紋刀片可以雙面都用，但是相對于整體螺紋銑刀，它的抗沖擊能力不算強。正因如此，一般在加工鋁合金時會使用這種刀具。圖1為機夾單刃銑刀及三角雙面刀片。

3.2 螺紋銑削軌跡

螺紋銑削的運動軌跡是螺旋曲線，這種可以用數控機床三軸聯動來加工。和一般的數控銑削一樣，螺紋銑削在進刀時也可以用直線切入或者圓弧切入。銑削中采用的刀片寬度要比被加工螺紋長度大，這樣，螺紋轉一圈就可以加工完畢。

3.3 銑削螺紋的程序編制

如圖1，銑削 M33X2 深 20mm 的螺紋。

圖1 右旋螺紋加工

第一，采用宏程序功能編程可以有比較靈活的程序調整與控制。設工件中心為圓柱上表面中心00001；(主程序名 )(注：以 FANUCOi數控系統為例 )。

第二，使用軟件進行編程。隨著我國科學技術水平的不斷進步，我國在制造業方面的發展也是蒸蒸日上。在這個領域中有很多優秀品牌不斷涌現，有一部分產品是我國自主制作開發，擁有完全的知識 產 權。 比 如 CAD、CAPP.CAM、DNC、EDM、PDM、MES、MPM 等 PMM 軟件產品和解決方案，這其中涵蓋的領域包括制造業信息化設計、工藝、制造和管理。

4 結語

綜上所述，螺紋加工中，計算參數是非常重要的。當然，對刀也要準確無誤，才可以使加工出來的螺紋質量得到保障。編輯螺紋程序時要注意格式和指令。螺紋加工完成時不止一種方法，可以用自動編輯軟件來生成加工程序或者根據宏程序來編輯程序，都可以將任務完成。但是宏程序更加可靠容易，在改變加工對象時，只要把相應的參數改掉就可以了。

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