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

絲錐加工法,螺紋銑削(xuē)法(fǎ),挑扣(kòu)法
螺紋(wén)加工是cnc加工中(zhōng)心非常(cháng)重要的應用之一,螺紋的加工(gōng)質量和效(xiào)率將直接影響零件的加工質(zhì)量及加工中心的生產效率(lǜ)。


隨著cnc加工中心性能的提高及切(qiē)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(zài)加工中合理選擇螺紋加工方法,提高生產效率,避免(miǎn)質量事故,現將在(zài)實際中(zhōng)cnc加工中心常(cháng)用(yòng)的幾種螺紋加工方法(fǎ)總結(jié)如下:


1. 絲(sī)錐加工法
1.1 絲錐加工的分類及特點


采用絲(sī)錐加工螺紋孔是最常用的加工方法,它主要適用(yòng)於直徑較(jiào)小(xiǎo)(D<30),孔位置精度要求不高的(de)螺紋(wén)孔。


在20世紀80年代(dài),螺紋孔均采用柔性攻絲方法,即采用(yòng)柔性攻絲夾頭夾持(chí)絲錐,攻絲夾頭可做(zuò)軸向補償,補償機床軸向進給與(yǔ)主軸轉速不同步造成的進給誤差,保(bǎo)證正確螺距。柔性攻(gōng)絲夾頭結構複雜,成(chéng)本(běn)較(jiào)高,容易損壞,加工效率(lǜ)較低。近年來,cnc加工中心的性能逐步提高,剛性攻絲功能成為cnc加工中(zhōng)心的基本配置。


因此,剛性攻絲成為目前螺紋加工的(de)主(zhǔ)要方法。


即用剛性彈簧夾頭夾持絲錐,主軸(zhóu)進給與主軸轉速由(yóu)機床控製保持一致。


彈(dàn)簧夾頭相對於(yú)柔性攻絲夾頭來說,結構(gòu)簡(jiǎn)單,價格便(biàn)宜,用途廣泛,除夾(jiá)持絲錐外,還可夾持立銑刀、鑽頭等刀具,可以降低刀具成本。同(tóng)時,采用剛性攻絲,可以進行高速切削,提高加(jiā)工中(zhōng)心使用效率,降低製造成本。


1.2 攻(gōng)絲前螺紋底孔的確定


螺紋底孔的加工對於絲錐的壽命、螺紋加工(gōng)的質量(liàng)等方麵有較大影響。通常,螺紋底孔鑽頭直徑選擇接近(jìn)螺紋底孔(kǒng)直徑公(gōng)差的上限,


例如,M8螺紋孔的底孔直徑為Ф6.7+0.27mm,選擇鑽頭直徑為Ф6.9mm。這樣,可減少絲(sī)錐(zhuī)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(de)選擇(zé)


選(xuǎn)擇絲錐時,首先,必須按照所加工的材(cái)料選擇相應的絲錐,刀具公司根據加(jiā)工(gōng)材料的(de)不同生產(chǎn)不同型(xíng)號的絲錐,選擇時要特別注意。


因為絲錐(zhuī)相對於銑刀(dāo)、鏜刀來說,對被(bèi)加工材料非常(cháng)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(qí)次,應注意通孔絲錐與盲孔絲錐(zhuī)的區別,通孔絲錐前(qián)端引導較長,排屑為前排屑。盲孔前端引導較短,排屑為後排屑。用通孔絲錐加工盲孔,不能保證螺紋加工深度。再者,若(ruò)采用柔性攻絲(sī)夾頭,還應注(zhù)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(sī)錐柄部直徑應與彈簧夾套直徑相同。總之,隻有合理的(de)選擇絲錐,才能保證加工的順利進行。


1.4 絲錐加工(gōng)的數控編程


絲錐加工的(de)編程較為簡單。現在(zài)加工中心一般都固化了攻絲子程序(xù),隻需將各個參數賦值即可。但要注意,數控係統不同,子程序格式不同,一些參數表示的(de)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銑削刀具,加工中心三軸聯動,即X、Y軸(zhóu)圓弧插補,Z軸直線進給的銑削方式加工螺紋(wén)。


螺紋銑削主要用於大孔螺紋及難(nán)加工材料的螺紋孔的加工。它主(zhǔ)要有以下特點:


⑴ 加工速度(dù)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。刀具的製造精度高,因此銑削的螺紋精度高。


⑵ 銑削刀具適用範圍大。隻要是螺距相同,無論是左旋螺紋還(hái)是右旋螺紋,均可使用一把(bǎ)刀(dāo)具,有利於降低刀具成本。


⑶ 銑削加工易於排屑、冷卻,相對絲錐來講切削情況較好,特別適用(yòng)於鋁、銅、不鏽鋼等難加工材料(liào)的螺紋加工,尤其適合大型零部件及(jí)貴重材料的零部件的螺(luó)紋加工,能夠保證螺紋加工質量和工件的(de)安全。


⑷ 因沒有刀(dāo)具前端引導,適用於加(jiā)工(gōng)螺紋底孔較短(duǎn)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(xuē)刀具可分為兩種,一種是機夾式硬(yìng)質合金刀片銑刀,另一(yī)種是整體式硬質合金銑刀。機夾式刀具適用範圍廣,既可加工螺紋深度小於刀片長度的(de)孔,也可加工螺紋深度大於刀片長度的孔。整體式硬質合金銑刀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(kòng)編程


螺(luó)紋(wén)銑削刀具的編程與(yǔ)其它刀具的編程不同,如(rú)果加工程序編製錯誤,易造成(chéng)刀具損壞或螺紋加工錯誤(wù)。編製時應注意以下幾點:


⑴ 首先應將螺紋底(dǐ)孔加工好,對小直徑孔用鑽頭加工,對較大的孔應采(cǎi)用鏜削加工,保(bǎo)證螺紋底孔的精度(dù)。


⑵ 刀具切入切出時應采用圓弧軌(guǐ)跡(jì),通常為(wéi)1/2圈進行切入或切出,同時Z軸方向應行進1/2螺距,以(yǐ)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(yīng)行進一個螺距,否則,會造成螺(luó)紋亂扣。


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


加(jiā)工(gōng)程序如下:


(螺紋底孔程序略,該孔應采取鏜削底孔)


G0 G90 G54 X0 Y0


G0 Z10 M3 S1400 M8


G0 Z-14.75 進刀至螺紋最深處


G01 G41 X-16 Y0 F2000 移(yí)至進刀(dāo)位置,加入半徑補償


G03 X24 Y0 Z-14 I20 J0 F500 切入時采用1/2圈圓弧切入


G03 X24 Y0 Z0 I-24 J0 F400 切(qiē)削整(zhěng)個螺紋


G03 X-16 Y0 Z0.75 I-20 J0 F500 切出時采用1/2圈圓弧切出G01 G40 X0 Y0 回至中心,取消半徑補償


G0 Z100


M30


3. 挑扣法
3.1 挑扣法的特(tè)點


箱體類零件上有時也能(néng)遇到(dào)大螺紋孔,在沒有絲錐和螺(luó)紋銑刀的(de)情況下,可采用類似(sì)車床挑扣的方法。


在鏜刀杆上安裝(zhuāng)螺紋車刀(dāo),進行鏜削螺紋。


公司曾經加(jiā)工一批零(líng)件(jiàn),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(dà),無法使用絲錐進行加工,且沒有螺紋銑刀,經(jīng)過試(shì)驗,采用(yòng)挑扣方法保證了加工要求。


3.2 挑扣法的注意事項


⑴ 主軸啟動後(hòu),應有延(yán)時時間(jiān),保證主軸達到額定(dìng)轉速。


⑵ 退刀時,如果是手磨的螺紋刀具,由於刀具不能(néng)刃(rèn)磨對稱,不能采用反轉退刀,必(bì)須采(cǎi)用主軸定向,刀具徑向移動,然後退刀。


⑶ 刀杆的(de)製造必須精確,尤其是刀槽(cáo)位置必須保持一致。如不一致,不能采(cǎi)用多刀杆加工。否(fǒu)則(zé)就會造成亂扣。


⑷ 即使是很(hěn)細的扣,挑扣時(shí)也不能一刀挑成,否則會造成掉牙,表(biǎo)麵粗糙度差,至少應分兩(liǎng)刀(dāo)。


⑸ 加工效率低,隻適(shì)用於單(dān)件小批、特殊螺距螺紋(wén)和(hé)沒(méi)有相應刀具的情況(kuàng)。


3.3 具體舉例程序(xù)


N5 G90 G54 G0 X0 Y0


N10 Z15


N15 S100 M3 M8


N20 G04 X5 延時,使主軸達到額定轉速


N25 G33 Z-50 K1.5 挑扣


N30 M19 主(zhǔ)軸定向


N35 G0 X-2 讓刀(dāo)


N40 G0 Z15 退刀
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