CNC加工中心螺紋加工方法:絲錐加工法(fǎ),螺(luó)紋銑削法,挑(tiāo)扣法
03-26-2022
CNC加工中心螺紋加工方法:絲錐加工法(fǎ),螺紋銑削法,挑扣法

絲錐加工法,螺紋(wén)銑削法,挑扣法
螺紋加(jiā)工(gōng)是cnc加工中(zhōng)心非常重要的應用之一,螺紋的加工質量和效率將直接影響零件的(de)加工質量及加工中心的生產效率。


隨著cnc加工中(zhōng)心性能的提高及切削(xuē)刀具的改進,螺紋加工的方法也(yě)在不斷改進,螺紋加工(gōng)的精度和效率也在逐(zhú)漸提高。為了使工藝人員能夠在加工中(zhōng)合理選擇螺紋加工方法(fǎ),提高生產效率,避免質量事故,現將在實際中cnc加工中心常用的幾種螺紋加工方法總結如下:


1. 絲錐加(jiā)工法(fǎ)
1.1 絲錐(zhuī)加工的分類及特點


采用(yòng)絲(sī)錐加工螺(luó)紋孔是最常用的加工(gōng)方法,它主要適用於直徑較小(xiǎo)(D<30),孔位置(zhì)精度要(yào)求不高的螺紋孔。


在20世紀80年代,螺紋孔均采用柔(róu)性攻絲方法,即采用柔性攻(gōng)絲夾頭夾持絲錐,攻絲夾頭可做(zuò)軸向補償,補償機床軸向進給與主軸轉速不同步造成(chéng)的進給誤差,保證正確螺距。柔性攻絲夾頭(tóu)結構複雜,成本較高,容易(yì)損壞(huài),加工效率較低。近年來,cnc加工中心的(de)性能逐步提高,剛性攻絲功能(néng)成(chéng)為cnc加(jiā)工中心的基本配置。


因此,剛性攻絲成為目前螺紋(wén)加工的主要(yào)方法(fǎ)。


即用剛性彈簧夾頭夾(jiá)持絲錐,主軸進給與主軸轉速(sù)由機床控製保持一致。


彈簧(huáng)夾頭相對於柔性攻絲夾頭來說,結構簡單,價格便宜,用途廣(guǎng)泛,除夾(jiá)持絲錐外,還可夾持立銑刀、鑽頭等(děng)刀具,可以降低刀具成本。同時,采用剛(gāng)性(xìng)攻(gōng)絲,可以進行高速(sù)切削,提高加工中心使用效率,降低製造成(chéng)本。


1.2 攻絲前螺紋底孔的確定(dìng)


螺紋底孔的加工對於絲錐的壽命、螺紋加(jiā)工的質量等方麵有較(jiào)大影響。通常,螺紋底孔(kǒng)鑽頭直徑(jìng)選擇接近螺紋底孔直徑公差的上(shàng)限,


例(lì)如,M8螺紋孔的底孔直(zhí)徑為Ф6.7+0.27mm,選擇鑽頭直徑為Ф6.9mm。這樣,可減少絲錐的加工餘量,降低絲錐的負荷,提高絲錐的使用壽命。


1.3 絲錐的選擇(zé)


選擇絲錐(zhuī)時,首先,必須按照所加工的材(cái)料(liào)選擇相應的絲錐(zhuī),刀具公司(sī)根據(jù)加工材料的不(bú)同生產不同型號的絲錐,選擇時要特別注意。


因為(wéi)絲錐相對於銑刀、鏜刀來說,對被加工材料非常敏感。例如,用加工鑄鐵的絲錐來加工鋁件,容易造成螺紋掉牙、亂扣甚至絲錐折斷,導致工件報廢(fèi)。其次,應(yīng)注意通孔絲錐與盲孔絲錐的區別,通孔(kǒng)絲錐前(qián)端引導較(jiào)長,排屑為前排屑。盲孔前端引導較短,排屑(xiè)為後排屑。用通孔絲錐加工(gōng)盲孔,不能保證螺紋(wén)加(jiā)工深度。再(zài)者,若采用柔性攻絲夾頭,還應注意絲錐柄部直徑及四方的寬度,應與攻絲(sī)夾頭相(xiàng)同;剛性攻(gōng)絲用絲錐柄部直徑(jìng)應與彈簧夾套(tào)直(zhí)徑相同。總之,隻有合理的選擇絲錐,才能保證加(jiā)工的(de)順利進行。


1.4 絲錐(zhuī)加工的數控編程


絲(sī)錐加工的編程較為簡單。現在加工中心一般都固化了攻絲子程序,隻需將各(gè)個參數賦值即可。但要注意,數控係統不同,子程序格式不同,一些(xiē)參數表示的意義是不同的。


例如:SIEMEN840C控製係統,


它的編程格式為:G84 X_Y_R2_ R3_R4_R5_R6_R7_R8_R9_R10_R13_。


編程(chéng)時隻需將這12個參數賦值。


2. 螺紋銑削法
2.1 螺紋銑削的特點


螺紋銑削是采用螺紋(wén)銑削刀具,加工中心三軸聯動,即X、Y軸圓弧插補,Z軸直線進給的銑削方式加工螺紋。


螺紋銑削主要用於(yú)大孔螺紋及難加工(gōng)材料的螺紋孔的加(jiā)工。它主要有以下特點:


⑴ 加(jiā)工速(sù)度(dù)快,效率高,加工精度高。刀具材料一般為硬質合金材料,走刀速度快。刀具的製造精度高(gāo),因此銑削的螺紋精(jīng)度高。


⑵ 銑削刀具適用範圍大。隻(zhī)要是螺距相同,無論是左旋螺紋還是右旋螺紋,均可使用一把刀具,有利於降低刀具成(chéng)本。


⑶ 銑削加工易於排屑、冷卻,相對(duì)絲錐來講切削情況較(jiào)好,特別適用於鋁、銅、不(bú)鏽鋼等難加工材料的螺紋加工,尤其適合大型零部件及貴重材料的零部件的螺紋加工,能夠保證螺紋(wén)加工質量和工件的安全。


⑷ 因沒有刀具前端引導,適用於加工螺紋底孔較短的盲孔及沒有退刀槽的孔。


2.2 螺紋銑(xǐ)削刀具的分類


螺紋(wén)銑削(xuē)刀具可(kě)分為兩種,一種是機夾(jiá)式(shì)硬質合金刀片銑刀,另一種是整體式硬質合金銑刀。機夾式刀具適用範圍廣,既可加(jiā)工螺(luó)紋深度小於刀片長度的孔,也可加工(gōng)螺紋深度大於刀片長度的孔(kǒng)。整體式硬質合金銑刀(dāo)一般用於加工螺紋深度小於刀具長度的孔。


2.3 螺紋銑削的數控編(biān)程


螺紋銑削刀具的編程與其它刀具的編程不同(tóng),如(rú)果加(jiā)工程序編製錯誤(wù),易造成刀具損壞或螺紋加工錯誤。編(biān)製時應注意以下幾點(diǎn):


⑴ 首先應將螺紋底孔加工好,對小直徑孔用鑽頭加工,對較大的孔應采用鏜削加工,保證螺紋底孔的精度。


⑵ 刀具切入切出時應采(cǎi)用圓弧軌(guǐ)跡,通常為1/2圈進行切入或切出,同時Z軸方向應行進1/2螺距,以保證螺(luó)紋形狀。刀具半徑補償(cháng)值應(yīng)在此時帶入。


⑶ X、Y軸圓(yuán)弧插補一周,主軸沿Z軸方向應行進(jìn)一個(gè)螺距,否則,會造成螺紋亂扣。


⑷ 具體舉例程序(xù):螺紋銑刀直徑為Φ16,螺紋孔為M48×1.5,螺紋孔深(shēn)度為14。


加工程序如下:


(螺(luó)紋底孔程序略(luè),該孔應(yīng)采取鏜削底(dǐ)孔)


G0 G90 G54 X0 Y0


G0 Z10 M3 S1400 M8


G0 Z-14.75 進刀至螺紋(wén)最深處


G01 G41 X-16 Y0 F2000 移至進刀位置,加入半(bàn)徑補償


G03 X24 Y0 Z-14 I20 J0 F500 切入時(shí)采用(yòng)1/2圈(quān)圓弧切入


G03 X24 Y0 Z0 I-24 J0 F400 切削整個螺紋


G03 X-16 Y0 Z0.75 I-20 J0 F500 切出時(shí)采用1/2圈(quān)圓弧切出G01 G40 X0 Y0 回至中心,取消(xiāo)半徑補償


G0 Z100


M30


3. 挑扣法
3.1 挑扣法的特點


箱體類(lèi)零件上有時也能遇到大螺紋孔(kǒng),在沒有絲錐和螺紋銑(xǐ)刀(dāo)的情況下,可(kě)采用類似(sì)車床挑(tiāo)扣的方法。


在鏜刀(dāo)杆上安裝螺紋車刀,進行鏜削螺紋。


公司曾經加工一批(pī)零件,螺紋是M52x1.5,位置度是0.1mm(見圖1),因為位(wèi)置度要求較高,螺紋孔較大,無法(fǎ)使用絲錐進行加工,且(qiě)沒有螺紋銑刀,經過試驗,采用挑扣方法保證了加工(gōng)要求(qiú)。


3.2 挑扣法的注意事(shì)項(xiàng)


⑴ 主軸啟動後,應有延時時間(jiān),保證主軸達(dá)到額定轉速。


⑵ 退刀時,如果是手磨(mó)的螺紋刀具,由於刀具不能刃磨對稱,不能(néng)采用反轉退刀,必須采用主軸(zhóu)定(dìng)向,刀具徑(jìng)向移(yí)動,然後退刀。


⑶ 刀杆(gǎn)的(de)製造必須(xū)精確,尤其是刀槽位置必須(xū)保持一致。如不一致,不能采用多刀杆加工。否則就會造成亂(luàn)扣。


⑷ 即使是很細的扣,挑扣時也不能一刀挑成,否則會造成(chéng)掉(diào)牙,表麵粗(cū)糙度差,至少應分兩刀(dāo)。


⑸ 加工效率低,隻適用於單(dān)件小批、特殊螺距螺紋和沒有相應刀具的情況。


3.3 具體舉例程序


N5 G90 G54 G0 X0 Y0


N10 Z15


N15 S100 M3 M8


N20 G04 X5 延時,使主(zhǔ)軸達到額定轉速


N25 G33 Z-50 K1.5 挑扣


N30 M19 主軸定向


N35 G0 X-2 讓刀


N40 G0 Z15 退刀
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