隨著時代的進步，數(shù)控行業(yè)在我國大中型機械加工業(yè)用得越來越廣泛，一些大型零件的螺紋加工，傳統(tǒng)的螺紋車削和絲錐、板牙已無法滿足生產(chǎn)的需要。而在數(shù)控銑床或加工中心得到廣泛應(yīng)用的今天，采用三軸聯(lián)動機床進行螺紋加工，改變了螺紋的加工工藝方法，取得了良好的效果。
一、螺旋銑削內(nèi)孔
1.加工范圍
孔徑較大的盲孔或通孔，由于麻花鉆加工太慢或不能加工，往往選擇螺旋銑削的方式。而且由于該方式選擇的刀具不帶底刃，所以更適合小切深、高轉(zhuǎn)速及大進給的加工情況。
2.加工特點
螺旋銑削加工孔是建立在螺旋式下刀方法基礎(chǔ)上的加工方法，螺旋銑孔時有一個特點：每螺旋銑削一周，刀具的Z軸方向移動一個下刀高度。
3.螺紋銑刀的選擇
選擇16mm 的三刃轉(zhuǎn)位銑刀，刀具轉(zhuǎn)速S=3000r/min，進給量F=2500mm/min。
4.說明
這種方法在螺旋銑削內(nèi)孔上很有特色，其程序編寫的實質(zhì)就是將一個下刀高度作為螺旋線高度編成一個子程序，通過循環(huán)調(diào)用該螺旋線子程序，完成整個孔的銑削加工。該方法加工孔不受銑刀規(guī)格等因素影響，所以在數(shù)控銑床和加工中心上應(yīng)用比較理想。
5.應(yīng)用實例及程序編寫
如圖1所示的零件圖中，要加工螺紋M36×1.5mm的底孔通孔。
首先，計算螺紋M36×1.5mm的底孔直徑為：公稱直徑-1.0825×P(螺距)=36-1.0825×1.5=33.75mm。確認該零件的加工毛坯為80mm ×80mm ×30mm的45鋼，選定刀具為16mm三刃轉(zhuǎn)位銑刀，刀具轉(zhuǎn)速S=3000r/min，進給量F=2500mm/min。圓弧導(dǎo)入點為A(圖2)，在0A段建立刀補，圓弧導(dǎo)出點為B，在0B段取消刀補。
參考程序編寫如下(本文涉及到的參考程序均在FANUC系統(tǒng)中驗證使用)。
主程序如下。
%(程序開始符)
O0001;(主程序名)
T1;(刀具為16mm的立銑刀)
G80G40G69 ;(取消固定循環(huán)、刀具半徑補償和旋轉(zhuǎn)指令)
G90G54G00X0Y0M03S3000;(程序初始化)
G43Z50.0 H01;(1 號刀具長度補償)
Z5.0;(快速移動點定位)
G01Z0F50;(工進到)
G41D01G01X-6.875Y10.0;(D01=8.0，在 0A 段建立刀補)
G03X-16.875Y0R10;(圓弧導(dǎo)入 R10)
M98P100L16;(調(diào)用子程序 O100，調(diào)用次數(shù) 16 次)
G90G03X-6.875Y-10R10.0;(光整輪廓一周)
G40G01X0Y0;(取消刀補)
G0Z50.0;(退出)
M05;(主軸停止)
M30;(程序結(jié)束并返回程序頭)
%(程序結(jié)束符)
子程序如下。
%(程序開始符)
O100;(子程序)
G91G03I16.875Z-2.0F2500;(運用增量坐標值編寫，每運行一周刀具在Z軸方向向下移動2mm)
M99;(返回主程序)
%(程序結(jié)束符)
通過螺旋式下刀的方法加工內(nèi)孔，同時也可以按照這種編程思路加工圓柱類工件。
二、單刃螺紋銑刀加工螺紋
1.加工范圍
同一把螺紋銑刀既可以銑削左旋螺紋又可以銑削右旋螺紋，既可以銑削內(nèi)旋螺紋又可以銑削外螺紋，同時不受螺距和螺紋規(guī)格的影響。
2.加工特點
單刃螺紋銑刀，加工是建立在螺旋式下刀方法基礎(chǔ)上的加工方式。銑螺紋的原理為：螺紋銑刀每銑一周，刀具在Z軸方向上運動一個導(dǎo)程(單線時為一個螺距)。
3.螺紋銑刀的選擇
選擇16mm的單刃螺紋銑刀，刀具轉(zhuǎn)速S=1800r/min，進給量F=300mm/min。
4.說明
這種方法在螺紋銑削上很有特色，其程序編寫的實質(zhì)就是將一個導(dǎo)程的螺旋線編成一個子程序，通過反復(fù)調(diào)用該螺旋線子程序進行加工，即可完成整個螺紋的銑削加工。利用該方法加工螺紋不受銑刀螺距和螺紋規(guī)格等參數(shù)的影響，所以在數(shù)控銑床和加工中心上應(yīng)用廣泛。
5.應(yīng)用實例及程序編寫
繼續(xù)加工圖1所示工件的螺紋M36×1.5mm螺紋，如圖3所示，圓弧的導(dǎo)入點為A，在0A段建立刀補，圓弧導(dǎo)出點為B，在0B段取消刀補。根據(jù)思路編寫的加工螺紋程序如下。
主程序如下。
%(程序開始符)
O0002;(主程序名)
T2;(2號刀具為16mm的螺紋銑刀)
G80G40G69;(取消固定循環(huán)、刀具半徑補償和旋轉(zhuǎn)指令)
G90G54G00X0Y0M03S1800;(程序初始化)
G43Z50.0H02;(2號刀具長度補償)
Z5.0;(快速移動點定位)
G01Z0F50;(工進到Z0)
G42D02G01X-8Y-10.0;(D02=Rprg，螺紋銑刀的圓角半徑編程值，在0A段建立刀補)
G02X-18.0Y0R10;(圓弧導(dǎo)入 R10)
M98P200L14;(調(diào)用子程序 O200，調(diào)用次數(shù) 14 次)
G90G02X-8.0Y10R10.0;(圓弧導(dǎo)出 R10)
G40G01X0Y0;(取消刀補)
G0Z50.0;(退出)
M05;(主軸停止)
M30;(程序結(jié)束并返回程序頭)
%(程序結(jié)束符)
子程序如下。
%(程序開始符)
O200;(子程序)
G91G02I18.0Z-1.50F300;(運用增量坐標值編寫，刀具每運行一周沿 Z 軸方向向下移動一個螺距 P=1.5mm)
M99;(返回主程序)
%(程序結(jié)束符)
該例講述的是用單刃螺紋銑刀加工內(nèi)螺紋的方法，同樣，用類似的方法也可以編寫出外螺紋實例的程序。
三、多刃螺紋銑刀加工螺紋
1.加工范圍
同一把螺紋銑刀既可以銑削左旋螺紋也可以銑削右旋螺紋，同時也可以銑削內(nèi)外螺紋，主要用在生產(chǎn)效率高的場合。
2.加工特點
每把銑刀有一個值，該值為刀具圓角半徑編程值，也就是銑螺紋時的刀具半徑補償值。螺紋銑削時，一般的加工深度可以一次加工完成，但是如果要求分多次銑削時，只要修改刀補值就可以完成。
3.螺紋銑刀的選擇
螺紋銑刀的有效長度一般大于20mm，螺距為1.5mm的多刃螺紋銑刀，刀具轉(zhuǎn)速S=1200r/min，進給量F=100mm/min。
4.說明
這種方法在螺紋銑削加工時效率非常高，程序編寫也非常簡單。其編程的實質(zhì)是：螺紋銑刀在XOY平面導(dǎo)入(或?qū)С?1/4 周，正式加工螺紋1周;在Z軸方向?qū)?或?qū)С?1/4周時，刀具運行1/4個螺距，正式加工螺紋1周時，刀具在Z軸方向上運行1個螺距。通過保證多刃螺紋銑刀上的每個有效刀齒同時參與銑削，從而完成整個螺紋的銑削加工。該方法加工螺紋的重點體現(xiàn)在選擇銑刀的螺距上：當要求加工多大螺距的螺紋時，必須選擇與之相對應(yīng)的螺紋銑刀。同時，該方法受銑刀螺距和螺紋規(guī)格等因素的影響，但由于加工效率高，所以在數(shù)控銑床和加工中心上應(yīng)用廣泛。
5.應(yīng)用實例程序編寫
如圖1所示工件，M36×1.5mm的螺紋為右旋螺紋加工時，螺紋的有效深度為20mm。具體加工時，從下往上銑削，刀具導(dǎo)入180°，同時在Z軸方向上運動0.5個螺距，銑削螺紋1周，刀具在Z軸方向上運動1個螺距，導(dǎo)出180°，刀具再運動0.5個螺距。當銑削左旋螺紋時，刀具要從上銑到下。如圖3所示，導(dǎo)入點為B點，OB段為建立刀補，導(dǎo)出點是A點，OA段取消刀補。
%(程序開始符)
O0003;(主程序名)
T3;(3號刀具為 椎16mm 的多刃螺紋銑刀)
G80G40G69;(取消固定循環(huán)、刀具半徑補償和旋轉(zhuǎn)指令)
G90G54G00X0Y0M03S1200;(程序初始化)
G43Z50.0H03;(3 號刀具長度補償)
Z5.0;(快速移動點定位)
G01Z-30.375F100;(工進到螺紋最低點Z-30.375)
G41D01G01X-8.0Y10.0;(D01=Rprg 該值為刀具圓角半徑編程值)
G03X-18.0Y0Z-30.0R10.0;(由于導(dǎo)入1/4 圓弧、在Z向移動移動1/4 螺距，-30.375上升到-30)
G03X-18.0Y10Z-28.5R18.0;(銑削有效螺紋長度Z向上移動一個螺距)
G03X-8.0Y-10.0Z-28.125R10;(導(dǎo)入1/4 圓弧、在Z向移動移動1/4螺距由-28.5上升到-28.125)
G40G01X0Y0;(取消刀補)
G00Z50.0;(退出)
M05;(主軸停止)
M30;(程序結(jié)束并返回程序頭)
%(程序結(jié)束符)
同樣，以類似的方法也可以編寫出外螺紋實例的程序。
四、結(jié)束語
本文比較簡單地論述了螺紋銑刀加工螺紋時的方法，闡述了螺紋銑刀銑削螺紋的不同編程方法，對從事數(shù)控教學(xué)、科研，尤其是在生產(chǎn)一線的數(shù)控銑工和加工中心操作人員有一定的指導(dǎo)意義。
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