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

絲錐加工法,螺(luó)紋銑削法,挑扣法
螺紋加工(gōng)是cnc加工中心非常(cháng)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加工質量及加工中心的生產效率。


隨著cnc加工中心性能的提高及切削刀具的改進,螺(luó)紋加工的方法也(yě)在不斷改進(jìn),螺紋加工的精度和效率也在逐漸提高。為了使工藝人(rén)員能夠在加工中合理選擇螺紋加工方法(fǎ),提高(gāo)生產(chǎn)效率,避免質量事(shì)故,現將在實(shí)際中cnc加工中心常用的幾種螺紋加工(gōng)方(fāng)法總結如下:


1. 絲(sī)錐加工法
1.1 絲錐加工的(de)分類及特點


采(cǎi)用絲錐加工螺紋孔是最常用的加工(gōng)方法,它主要適用(yòng)於直徑較小(xiǎo)(D<30),孔(kǒng)位置精度要求不高的螺紋孔。


在(zài)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(gōng)絲夾頭可做軸向補償,補(bǔ)償機床軸向進給與主(zhǔ)軸轉速不同步造成的進給誤差,保證正確螺距。柔性攻絲(sī)夾頭結構複(fù)雜,成本較高,容易損壞,加(jiā)工效率較低。近年來,cnc加(jiā)工中心的性能逐(zhú)步提高(gāo),剛性(xìng)攻絲功能成(chéng)為cnc加工中心的基本配置。


因此,剛性攻(gōng)絲成為目前螺紋加工(gōng)的主(zhǔ)要方法。


即(jí)用剛性彈簧(huáng)夾頭夾持絲錐,主軸進給與主軸轉速由機床控製保持一致。


彈簧夾頭相(xiàng)對於柔性攻絲(sī)夾頭來說,結構(gòu)簡單,價格便宜,用途廣(guǎng)泛,除夾持絲錐外,還可夾(jiá)持立銑刀、鑽頭等刀具,可以(yǐ)降低刀具成本。同時,采用剛性攻絲,可以進行高速切削,提高(gāo)加工中心使用效率,降低(dī)製造成本。


1.2 攻(gōng)絲前螺紋底孔的確(què)定


螺紋底孔(kǒng)的加工對於(yú)絲錐的壽命(mìng)、螺紋加工的質量等方麵有較大影響。通常,螺紋底孔(kǒng)鑽頭直徑選擇接近螺紋底孔直徑公差的上限,


例(lì)如,M8螺紋孔的底孔(kǒng)直徑為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(hé),提(tí)高絲錐的使用壽命。


1.3 絲錐的選擇


選擇絲錐時,首先,必(bì)須按照所加工的材料選擇相應的絲錐,刀具公司根據加工材料的不同生產不同型號的絲錐(zhuī),選擇時要特別注意。


因為絲錐相對於銑刀、鏜刀來說,對被加工材料非常敏感。例如,用加工鑄鐵的(de)絲錐來加工鋁件,容易造成螺(luó)紋掉牙、亂扣甚至絲(sī)錐折斷(duàn),導致工件報廢。其次,應注意通孔絲錐與盲孔絲(sī)錐的區別,通孔絲錐(zhuī)前端引導較長,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(zài)者,若采用柔性攻絲夾頭,還應注意絲(sī)錐柄部直徑及(jí)四方的寬(kuān)度,應與攻絲夾頭相同;剛性攻絲用絲錐柄部直(zhí)徑應(yīng)與彈簧(huáng)夾套直徑相同。總之,隻有合理的選擇絲(sī)錐,才能保證加工的順利進行。


1.4 絲錐(zhuī)加工的數控編程


絲錐加工的編程較為簡單。現在加工中心一般(bān)都固化了攻(gōng)絲子程序,隻需將各個參數賦值(zhí)即可。但(dàn)要注意,數控係統不同,子程序格(gé)式不(bú)同,一些參數表(biǎo)示的意義(yì)是不同的。


例如(rú):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(zhī)需將這12個參數賦值。


2. 螺紋銑削法
2.1 螺紋銑削(xuē)的特點


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


螺紋銑削(xuē)主要用(yòng)於大孔螺紋及難加工材料的螺紋孔的加工。它(tā)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合金材料,走刀速度快。刀具的製造精度高,因(yīn)此銑削的螺紋精(jīng)度高。


⑵ 銑削刀具適用範圍大。隻要(yào)是(shì)螺距相同,無論是(shì)左旋螺紋還是右旋螺紋,均可使用一把刀具,有利於降(jiàng)低刀具成本。


⑶ 銑削(xuē)加工易於排屑、冷卻,相對(duì)絲錐來講(jiǎng)切(qiē)削情況較好,特別適用(yòng)於鋁、銅、不(bú)鏽鋼等難加工(gōng)材料的螺紋加工(gōng),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量和工件的安全。


⑷ 因沒有刀具前端引導(dǎo),適用於加工螺紋底孔(kǒng)較短的盲孔及沒有退刀槽的孔。


2.2 螺紋銑削(xuē)刀具的分類


螺紋銑削刀具可分為(wéi)兩種,一種是機夾式(shì)硬質合金刀片銑刀,另一種是(shì)整體式(shì)硬質合金銑刀。機夾(jiá)式刀具適用範圍廣,既可加工螺紋深度小於刀片長(zhǎng)度的孔,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(jù)長度的孔。


2.3 螺紋銑削的(de)數控編程(chéng)


螺紋銑削(xuē)刀具的編程與其它刀具(jù)的編程不(bú)同,如果(guǒ)加工程序編製錯誤,易造成刀具損壞(huài)或螺紋加工錯誤(wù)。編製時應注意以下幾點:


⑴ 首先應將螺紋底孔加工好(hǎo),對小直徑孔(kǒng)用鑽頭加工,對較大的孔應(yīng)采用鏜削加工,保證(zhèng)螺紋底孔的精度。


⑵ 刀具切入切(qiē)出時應采用圓弧軌跡,通常為1/2圈(quān)進(jìn)行切入(rù)或切出,同時Z軸方向應行(háng)進1/2螺距,以保證螺紋形狀。刀具(jù)半徑補償值應在此時帶入。


⑶ X、Y軸圓弧插(chā)補一周,主軸沿Z軸方向應行進一個螺距,否則,會造成螺(luó)紋亂扣。


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


加(jiā)工程序如下:


(螺紋底孔程序略,該孔(kǒng)應采取鏜(táng)削底孔)


G0 G90 G54 X0 Y0


G0 Z10 M3 S1400 M8


G0 Z-14.75 進刀至螺紋最深(shēn)處


G01 G41 X-16 Y0 F2000 移至進刀位置,加入半徑(jìng)補(bǔ)償


G03 X24 Y0 Z-14 I20 J0 F500 切入時(shí)采用1/2圈圓(yuán)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 切出時采用1/2圈圓弧切出G01 G40 X0 Y0 回至中(zhōng)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遇到大螺紋孔,在沒有絲錐和螺紋銑刀的情況下,可采用類似車床挑扣(kòu)的方法。


在鏜刀杆上安裝螺紋車刀,進行鏜削螺紋。


公司曾經加工一批(pī)零件,螺紋是(shì)M52x1.5,位置度是0.1mm(見圖1),因為(wéi)位置度要(yào)求較高,螺紋孔較(jiào)大,無法使用絲錐進行加工,且沒有螺紋銑(xǐ)刀,經過試驗,采用挑扣方法保證了加工要求。


3.2 挑扣法(fǎ)的注意事項


⑴ 主軸啟動後,應有延時(shí)時間,保證主軸達到額定轉速。


⑵ 退刀時(shí),如果是(shì)手磨的螺紋刀具,由於刀具不能刃磨對稱,不能采用反轉退刀,必須采用主軸定向,刀具徑向移動(dòng),然後退刀。


⑶ 刀杆的製造必須精確,尤其是刀槽位置必須保持一(yī)致。如不一致(zhì),不(bú)能采用多刀杆加(jiā)工(gōng)。否則就(jiù)會造成亂扣(kòu)。


⑷ 即使是很細(xì)的扣,挑扣時也不能一刀挑成,否則會造成掉牙,表麵粗糙(cāo)度差,至少應分兩刀。


⑸ 加工效率低,隻適用於單件小批、特殊螺距螺紋和沒(méi)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(yán)時,使主軸達到額定轉速


N25 G33 Z-50 K1.5 挑扣(kòu)


N30 M19 主軸定向


N35 G0 X-2 讓刀


N40 G0 Z15 退刀
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