摘 要:螺紋加工是加工中心非常重要的應用之一,螺紋的加工質(zhì)量和效率將直接影響零件的加工質(zhì)量及加工中心的生產(chǎn)效率。本文通過總結(jié)實際加工中常用的螺紋加工方法,對螺紋加工刀具的選擇、數(shù)控編程方法及注意事項進行了分析和說明,使數(shù)控加工工藝人員能夠較快的掌握螺紋加工方法,提高加工中心的使用效率。
關(guān)鍵詞:螺紋 絲錐加工 銑削加工螺紋加工是加工中心非常重要的應用之一,螺紋的加工質(zhì)量和效率將直接影響零件的加工質(zhì)量及加工中心的生產(chǎn)效率。隨著加工中心性能的提高及切削刀具的改進,螺紋加工的方法也在不斷改進,螺紋加工的精度和效率也在逐漸提高。為了使工藝人員能夠在加工中合理選擇螺紋加工方法,提高生產(chǎn)效率,避免質(zhì)量事故,現(xiàn)將在實際中常用的幾種螺紋加工方法總結(jié)如下:
1. 絲錐加工法
1.1 絲錐加工的分類及特點
采用絲錐加工螺紋孔是最常用的加工方法,它主要適用于直徑較小(D<30),孔位置精度要求不高的螺紋孔。在20世紀80年代,螺紋孔均采用柔性攻絲方法,即采用柔性攻絲夾頭夾持絲錐,攻絲夾頭可做軸向補償,補償機床軸向進給與主軸轉(zhuǎn)速不同步造成的進給誤差,保證正確螺距。柔性攻絲夾頭結(jié)構(gòu)復雜,成本較高,容易損壞,加工效率較低。近年來,加工中心的性能逐步提高,剛性攻絲功能成為加工中心的基本配置。因此,剛性攻絲成為目前螺紋加工的主要方法。即用剛性彈簧夾頭夾持絲錐,主軸進給與主軸轉(zhuǎn)速由機床控制保持一致。彈簧夾頭相對于柔性攻絲夾頭來說,結(jié)構(gòu)簡單,價格便宜,用途廣泛,除夾持絲錐外,還可夾持立銑刀、鉆頭等刀具,可以降低刀具成本。同時,采用剛性攻絲,可以進行高速切削,提高加工中心使用效率,降低制造成本。
1.2 攻絲前螺紋底孔的確定
螺紋底孔的加工對于絲錐的壽命、螺紋加工的質(zhì)量等方面有較大影響。通常,螺紋底孔鉆頭直徑選擇接近螺紋底孔直徑公差的上限,例如,M8螺紋孔的底孔直徑為Ф6.7+0.27mm,選擇鉆頭直徑為Ф6.9mm。這樣,可減少絲錐的加工余量,降低絲錐的負荷,提高絲錐的使用壽命。
1.3 絲錐的選擇
選擇絲錐時,首先,必須按照所加工的材料選擇相應的絲錐,刀具公司根據(jù)加工材料的不同生產(chǎn)不同型號的絲錐,選擇時要特別注意。因為絲錐相對于銑刀、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。其次,應注意通孔絲錐與盲孔絲錐的區(qū)別,通孔絲錐前端引導較長,排屑為前排屑。盲孔前端引導較短,排屑為后排屑。用通孔絲錐加工盲孔,不能保證螺紋加工深度。再者,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,應與攻絲夾頭相同;剛性攻絲用絲錐柄部直徑應與彈簧夾套直徑相同。總之,只有合理的選擇絲錐,才能保證加工的順利進行。
1.4 絲錐加工的數(shù)控編程
絲錐加工的編程較為簡單。現(xiàn)在加工中心一般都固化了攻絲子程序,只需將各個參數(shù)賦值即可。但要注意,數(shù)控系統(tǒng)不同,子程序格式不同,一些參數(shù)表示的意義是不同的。例如,SIEMEN840C控制系統(tǒng),它的編程格式為:G84 X_Y_R2_ R3_R4_R5_R6_R7_R8_R9_R10_R13_。編程時只需將這12個參數(shù)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銑削刀具,加工中心三軸聯(lián)動,即X、Y軸圓弧插補,Z軸直線進給的銑削方式加工螺紋。螺紋銑削主要用于大孔螺紋及難加工材料的螺紋孔的加工。它主要有以下特點:
⑴ 加工速度快,效率高,加工精度高。刀具材料一般為硬質(zhì)合金材料,走刀速度快。刀具的制造精度高,因此銑削的螺紋精度高。
⑵ 銑削刀具適用范圍大。只要是螺距相同,無論是左旋螺紋還是右旋螺紋,均可使用一把刀具,有利于降低刀具成本。
⑶ 銑削加工易于排屑、冷卻,相對絲錐來講切削情況較好,特別適用于鋁、銅、不銹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,能夠保證螺紋加工質(zhì)量和工件的安全。
⑷ 因沒有刀具前端引導,適用于加工螺紋底孔較短的盲孔及沒有退刀槽的孔。
2.2 螺紋銑削刀具的分類
螺紋銑削刀具可分為兩種,一種是機夾式硬質(zhì)合金刀片銑刀,另一種是整體式硬質(zhì)合金銑刀。機夾式刀具適用范圍廣,既可加工螺紋深度小于刀片長度的孔,也可加工螺紋深度大于刀片長度的孔。整體式硬質(zhì)合金銑刀一般用于加工螺紋深度小于刀具長度的孔。
2.3 螺紋銑削的數(shù)控編程
螺紋銑削刀具的編程與其它刀具的編程不同,如果加工程序編制錯誤,易造成刀具損壞或螺紋加工錯誤。編制時應注意以下幾點:
⑴ 首先應將螺紋底孔加工好,對小直徑孔用鉆頭加工,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用圓弧軌跡,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,以保證螺紋形狀。刀具半徑補償值應在此時帶入。
⑶ X、Y軸圓弧插補一周,主軸沿Z軸方向應行進一個螺距,否則,會造<