在螺纹铣削加工中,三轴联动数字控制机床和螺纹铣削刀具是必备的两要素。以下介绍几种常见的螺纹铣刀类型:
圆柱螺纹铣刀的外形很像是圆柱立铣刀与螺纹丝锥的结合体(见图2上,图2下为锥管螺纹铣刀),但它的螺纹切削刃与丝锥不同,刀具上无螺旋升程,加工中的螺旋升程靠机床运动完结。因为这种特别结构,使该刀具既可加工右旋螺纹,也可加工左旋螺纹,但不适用于较大螺距螺纹的加工。
组合式多工位专用螺纹镗铣刀的特点是一刀多刃,一次完结多工位加工,可节约换刀等辅佐时刻,明显提高出产率。图4所示为组合式多工位专用螺纹镗铣刀加工实例。工件需加工内螺纹、倒角和渠道d4。若选用单工位主动换刀办法加工,单件加工用时约30s。而选用组合式多工位专用螺纹镗铣刀加工,单件加工用时仅约5s。
机夹螺纹铣刀适用于较大直径(如D25mm)的螺纹加工。其特点是刀片易于制作,价格较低,有的螺纹刀片可双面切削,但抗冲击功能较全体螺纹铣刀稍差。因而,该刀具常引荐用于加工铝合金资料。图3所示为两种机夹螺纹铣刀及刀片。图3a为机夹单刃螺纹铣刀及三角双面刀片,图3b为机夹双刃螺纹铣刀及矩形双面刀片。
传统的螺纹加工办法主要为选用螺纹车刀车削螺纹或选用丝锥、板牙手艺攻丝及套扣。跟着数控加工技能的开展,尤其是三轴联动数控加工体系的呈现,使更先进的螺纹加工办法———螺纹的数控铣削得以完结。螺纹铣削加工与传统螺纹加工办法比较,在加工精度、加工功率方面具有极大优势,且加工时不受螺纹结构和螺纹旋向的约束,如一把螺纹铣刀可加工多种不同旋向的内、外螺纹。关于不允许有过渡扣或退刀槽结构的螺纹,选用传统的车削办法或丝锥、板牙很难加工,但选用数控铣削却非常简单完结。此外,螺纹铣刀的耐用度是丝锥的十多倍乃至数十倍,并且在数控铣削螺纹过程中,对螺纹直径尺度的调整极为便利,这是选用丝锥、板牙难以做到的。因为螺纹铣削加工的许多优势,现在发达国家的大批量螺纹出产已较广泛地选用了铣削工艺。
现结合M30×1.5右旋内螺纹铣削加工实例阐明螺纹铣削的编程办法。工件资料:42CrMo4;螺纹底孔直径:Di=28.38mm;螺纹直径:Do=30mm;螺纹长度L=20mm;螺距:P=1.5mm;机夹螺纹铣刀直径:D2=19mm;铣削办法:顺铣。
常用的圆柱螺纹铣刀可分为粗牙螺纹和细牙螺纹两种。出于对加工功率和耐用度的考虑,螺纹铣刀大都选用硬质合金资料制作,并可涂覆各种涂层以习惯特别的资料的加工需求。圆柱螺纹铣刀适用于钢、铸铁和有色金属资料的中小直径螺纹铣削,切削平稳,耐用度高。缺陷是刀具制作本钱比较高,结构较为杂乱,价格昂贵。
图1所示为M6规范内螺纹的铣削加工实例。工件资料:铝合金;刀具:硬质合金螺纹钻铣刀;螺纹深度:10mm;铣刀转速:00r/min;切削速度:314m/min;钻削进给量:0.25mm/min;铣削进给量:0.06mm/齿;加工时刻:每孔1.8s。
图1所示加工工位流程为:①位,螺纹钻铣刀快速运转至工件安全平面;②位,螺纹钻铣刀钻削至孔深尺度;③位,螺纹钻铣刀快速提升到螺纹深度尺度;④位,螺纹钻铣刀以圆弧切入螺纹起始点;⑤位,螺纹钻铣刀绕螺纹轴线作X、Y方向插补运动,一起作平行于轴线;Z方向运动,即每绕螺纹轴线;Z方向上升一个螺距,三轴联动运转轨道为一螺旋线;⑥位,螺纹钻铣刀以圆弧从起始点(也是完毕点)退刀;⑦位,螺纹钻铣刀快速退至工件安全平面,预备加工下一孔。该工艺流程包含了钻孔、倒角、内螺纹铣削和螺纹清根槽铣削,选用一把刀具一次完结,加工功率极高。
螺纹铣削运动轨道为一螺旋线,可通过数字控制机床的三轴联动来完结。图5为左旋和右旋外螺纹的铣削运动示意图。
与一般概括的数控铣削相同,螺纹铣削开端进刀时也可选用1/4圆弧切入或直线切入。铣削时应尽量选用刀片宽度大于被加工螺纹长度的铣刀,这样,铣刀只需旋转360°就可以完结螺纹加工。螺纹铣刀的轨道剖析如图6所示。