螺纹铣刀的铣螺纹加工详解
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螺纹铣刀的工作原理主要是利用刀齿间的微量切削来实现螺纹的加工。
具体来说,其工作原理如下:
1. 螺纹铣刀在进入切削阶段前,会进行充分的旋转,使刀齿逐渐接近待加工螺纹的表面。
在这个过程中,螺纹铣刀的螺旋切削刃会沿着待加工螺纹进行切入,从而形成外螺纹。
2. 螺纹铣刀上的螺旋线的设计使其能够均匀地切削螺纹表面,同时保证螺纹的深度不会超过已经加工过的表面。
这种均匀的切削方式有助于保证螺纹的质量。
3. 在加工过程中,螺纹铣刀还需进行旋转和进给,此时刀齿会从螺纹侧边逐渐切入,完成外螺纹的加工。
为了确保切入过程的顺利进行,刀齿的切入角度和进给速度都需要精确控制。
4. 当外螺纹加工完成后,螺纹铣刀需要开始进行退刀动作。
在退刀过程中,为了避免刀齿损伤已加工表面,通常会进行反向切削。
此外,为了确保刀齿能够完全离开加工表面,螺纹铣刀还需要进行多次往复运动,直至刀齿完全退出。
5. 螺纹铣刀的另一个重要应用是加工内螺纹。
在反向退刀的过程中,刀齿会逐渐切入待加工内螺纹的内侧,从而实现内螺纹的加工。
与外螺纹的加工类似,内螺纹的加工也需要精确控制切入角度、进给速度和切削深度等参数。
总的来说,螺纹铣刀的工作原理主要是通过控制刀齿的切入角度、进给速度和切削深度等参数,实现螺纹表面的均匀切削。
这种加工方式相对于传统的手工或使用成型工具盒的加工方法,具有更高的精度和效率,而且可以加工复杂的螺纹形状,降低了制造成本。
因此,在现代机械制造业中,螺纹铣削技术得到了广泛的应用。
摘要:润滑油标准系统-造纸机相关3项轻工业行业标准通过送审稿审查托盘工件机器人-牧野制作所开发卧式MC(加工中心)自动化系统柴油机石油公司-石油济柴将涉足环保动力领域天然气流量计流量-天然气流量计量技术对比条目疏水项目-几类泵阀将会被我国禁止使用沈阳机床公司-沈阳机床成功并购德国希斯的思考原油上海石化-上海石化800万吨/年真空原油蒸馏单位投产秦川磨床机床-秦川齿轮磨床国内市场占有率高达70%衡阳纺机质量-衡阳纺机通过质量管理体系审核原油山口阿拉-我国首例自动取样系统检验测试工作取得成功0 引言传统的螺纹加工方法主要是::外螺纹采用螺纹车刀车削,工作时需多次走刀才能切出螺纹轮廓,生产效率低;内螺纹采用丝锥攻丝,工作时必须先把螺纹底孔加工好,然后换刀进行加工,辅助时间长。
随着数控技术的发展,数控铣削螺纹的加工方式逐渐地取代了传统的螺纹加螺纹,铣刀,加工,工件,螺距,圆弧,轴线,示意图,丝锥,底孔,0 引言传统的螺纹加工方法主要是::外螺纹采用螺纹车刀车削,工作时需多次走刀才能切出螺纹轮廓,生产效率低;内螺纹采用丝锥攻丝,工作时必须先把螺纹底孔加工好,然后换刀进行加工,辅助时间长。
随着数控技术的发展,数控铣削螺纹的加工方式逐渐地取代了传统的螺纹加工方法。
与传统的螺纹加工方法相比,螺纹铣削加工的效率和加工精度都有所提高。
特别是对于一些有特殊结构要求的螺纹,如没有过渡扣或退刀槽结构的螺纹,采用螺纹铣削的方法更表现出它的优势。
因此,对于大批量生产的螺纹,数控铣削螺纹是一种有较大推广价值的新工艺。
1 螺纹铣刀及其工艺特点加工螺纹的铣刀类型有多种,各种螺纹铣刀的加工工艺特点也不同。
1. 盘形螺纹铣刀主要用于铣削螺距较大、长度较长的螺纹,如单头或双头梯形螺纹和蜗杆等。
1.(a) (b)图1 盘形螺纹铣刀及其工作示意图图2 梳形螺纹铣刀及其工作示意图(a)(b)图3 螺纹钻铣刀及其螺纹铣削加工示意图图4 螺纹铣刀轨迹1. 梳形螺纹铣刀梳形螺纹铣刀可以看作是若干个盘形螺纹铣刀的组合,如图2所示。
F 【2 】anuc体系铣螺纹编程(宏程序和螺旋插补)举例:如下图铣削5-M30*1.5-深15mm的细牙右旋螺纹.刀具选择如下:(用废旧的钨钢刀柄磨的单刃螺纹铣刀,合适切削1.5螺距的螺纹)工艺剖析:三轴联动铣削螺纹,本质是XY平面加工整圆同时,Z轴每加工一个整圆降低一个螺纹,加工时是以螺纹孔的中间轴线作为编程参考点,所以铣削单个螺纹孔时,平日将坐标系原点树立在孔中间,若要铣削多个螺孔,就要试着将坐标系偏移至孔的中间.这题要铣削5个孔,中央的孔直接可以铣削,R50圆周上的4个等分螺孔,可以借助坐标偏移(fanuc体系用 G52)来实现.M30*1.5的螺纹,事先将螺纹底孔加工到28.5mm,螺纹齿高H=0.974刀具直径经检测,直径为8mm,有用加工孔深为22mm,程序如下:1.宏程序铣削螺纹单个螺纹孔铣削程序G54 G90 G17 坐标系原点树立在孔的中间,底孔事先加工好M03 S3500(单刃切削,高转速,小吃刀,快进给)G00 Z50.G00 X0 Y0G00 Z3. (安全高度,定位值是螺距的整倍数)#1=0.3 齿高切深赋值N10 #2=10.25+#1 (28.5的孔,单边14.25,刀半径4,刀具往内偏移到10.25定位)G02 X#2 Y0 I [ #2/2 ] J0 F300. 以半圆情势切入#3=1.5 螺距PN20 G02 X#2 Y0 Z#3 I-#2 J0 F3000. 插补螺纹,到Z1.5的高度#3= #3 - 1.5IF [ #3 GE - 15.1 ] GOTO20 螺纹切削孔深15mmG02 X0 Y0 I-[ #2/2 ] J0 F300. 半圆情势切出,刀具到中间G00 Z3. 抬刀到安全高度,前后一致#1 = #1 + 0.2 切削齿高,往X偏向增大IF [ #1 LE 0.91 ] GOTO10 加工到齿高G01 X0 Y0 F300. 退刀G00 Z100. 抬刀M30本题5-M30*1.5-15的程序主程序:G54 G90 G17 坐标系原点树立在孔的中间,底孔事先加工好M03 S3500 (单刃切削,高转速,小吃刀,快进给)G00 Z50.G00 X0 Y0M98 P1000 挪用铣床螺纹的子程序#4 = 0 角度初始赋值N30 #5 = 50 * COS [ #4 ] X坐标#6 = 50 * SIN [ #4 ] Y坐标G52 X#5 Y#6 坐标偏移G00 X0 Y0 到偏移之后的原点定位M98 P1000 挪用铣螺纹的子程序#4 = #4 + 90 角度增长IF [ #4 LE 271 ] GOTO30加工残剩3个孔,如果写360,第一个孔要再加工一次G00 Z100.G52 X0 Y0G54 G00 X100. Y100.M30子程序:O1000;G00 X0 Y0G00 Z3. (安全高度,定位值是螺距的整倍数)#1=0.3 齿高切深赋值N10 #2=10.25+#1 (28.5的孔,单边14.25,刀半径4,刀具往内偏移到10.25定位)G02 X#2 Y0 I [ #2/2 ] J0 F300. 以半圆情势切入#3=1.5 螺距PN20 G02 X#2 Y0 Z#3 I-#2 J0 F3000. 插补螺纹,到Z1.5的高度#3= #3 - 1.5IF [ #3 GE - 15.1 ] GOTO20 螺纹切削孔深15mmG02 X0 Y0 I-[ #2/2 ] J0 F300. 半圆情势切出,刀具到中间G00 Z3. 抬刀到安全高度,前后一致#1 = #1 + 0.2 切削齿高,往X偏向增大IF [ #1 LE 0.91 ] GOTO10 加工到齿高G01 X0 Y0 F300. 退刀G00 Z10. 抬刀G52 X0 Y0 撤消坐标偏移M99 返回主程序2.应用螺旋插补加工螺纹单个螺纹孔铣削程序G54 G90 G17 坐标系原点树立在孔的中间,底孔事先加工好M03 S3500 (单刃切削,高转速,小吃刀,快进给)G00 Z50.G00 X0 Y0G00 Z3. (安全高度,定位值是螺距的整倍数)#1=0.3 齿高切深赋值N10 #2=10.25+#1 (28.5的孔,单边14.25,刀半径4,刀具往内偏移到10.25定位)G02 X#2 Y0 I [ #2/2 ] J0 F300. 以半圆情势切入G91 G02 X0 Y0 Z-1.5 I-#2 J0 L11 F3000. 每次1.5,反复11次G90 G02 X0 Y0 I-[ #2/2 ] J0 F300. 半圆情势切出,刀具到中间G00 Z3. 抬刀到安全高度,前后一致#1 = #1 + 0.2 切削齿高,往X偏向增大IF [ #1 LE 0.91 ] GOTO10 加工到齿高G01 X0 Y0 F300. 退刀G00 Z100. 抬刀M30本题5-M30*1.5-15的程序主程序:G54 G90 G17 坐标系原点树立在孔的中间,底孔事先加工好M03 S3500 (单刃切削,高转速,小吃刀,快进给)G00 Z50.G00 X0 Y0M98 P1000 挪用铣床螺纹的子程序#4 = 0 角度初始赋值N30 #5 = 50 * COS [ #4 ] X坐标#6 = 50 * SIN [ #4 ] Y坐标G52 X#5 Y#6 坐标偏移G00 X0 Y0 到偏移之后的原点定位M98 P1000 挪用铣螺纹的子程序#4 = #4 + 90 角度增长IF [ #4 LE 271 ] GOTO30加工残剩3个孔,如果写360,第一个孔要再加工一次G00 Z100.G52 X0 Y0G54 G00 X100. Y100.M30子程序:O1000;G00 X0 Y0G00 Z3. (安全高度,定位值是螺距的整倍数)#1=0.3 齿高切深赋值N10 #2=10.25+#1 (28.5的孔,单边14.25,刀半径4,刀具往内偏移到10.25定位)G02 X#2 Y0 I [ #2/2 ] J0 F300. 以半圆情势切入G91 G02 X0 Y0 Z-1.5 I-#2 J0 L11 F3000. 每次1.5,反复11次G90 G02 X0 Y0 I-[ #2/2 ] J0 F300. 半圆情势切出,刀具到中间G00 Z3. 抬刀到安全高度,前后一致#1 = #1 + 0.2 切削齿高,往X偏向增大IF [ #1 LE 0.91 ] GOTO10 加工到齿高G90 G01 X0 Y0 F300. 退刀G00 Z10. 抬刀G52 X0 Y0 撤消坐标偏移M99 返回主程序。
Fanuc系统铣螺纹编程(宏程序和螺旋插补)举例:如下图铣削5-M30*1.5-深15mm的细牙右旋螺纹。
刀具选择如下:(用废旧的钨钢刀柄磨的单刃螺纹铣刀,适合切削1.5螺距的螺纹)工艺分析:三轴联动铣削螺纹,实质是XY平面加工整圆同时,Z轴每加工一个整圆下降一个螺纹,加工时是以螺纹孔的中心轴线作为编程参考点,所以铣削单个螺纹孔时,通常将坐标系原点建立在孔中心,若要铣削多个螺孔,就要试着将坐标系偏移至孔的中心。
这题要铣削5个孔,中间的孔直接可以铣削,R50圆周上的4个等分螺孔,可以借助坐标偏移(fanuc系统用G52)来实现。
M30*1.5的螺纹,事先将螺纹底孔加工到28.5mm,螺纹齿高H=0.974刀具直径经检测,直径为8mm,有效加工孔深为22mm,程序如下:1、宏程序铣削螺纹单个螺纹孔铣削程序G54 G90 G17 坐标系原点建立在孔的中心,底孔事先加工好M03 S3500 (单刃切削,高转速,小吃刀,快进给)G00 Z50.G00 X0 Y0G00 Z3. (安全高度,定位值是螺距的整倍数)#1=0.3 齿高切深赋值N10 #2=10.25+#1 (28.5的孔,单边14.25,刀半径4,刀具往内偏移到10.25定位)G02 X#2 Y0 I [ #2/2 ] J0 F300. 以半圆形式切入#3=1.5 螺距PN20 G02 X#2 Y0 Z#3 I-#2 J0 F3000. 插补螺纹,到Z1.5的高度#3= #3 - 1.5IF [ #3 GE - 15.1 ] GOTO20 螺纹切削孔深15mmG02 X0 Y0 I-[ #2/2 ] J0 F300. 半圆形式切出,刀具到中心G00 Z3. 抬刀到安全高度,前后一致#1 = #1 + 0.2 切削齿高,往X方向增大IF [ #1 LE 0.91 ] GOTO10 加工到齿高G01 X0 Y0 F300. 退刀G00 Z100. 抬刀M30本题5-M30*1.5-15的程序主程序:G54 G90 G17 坐标系原点建立在孔的中心,底孔事先加工好M03 S3500 (单刃切削,高转速,小吃刀,快进给)G00 Z50.G00 X0 Y0M98 P1000 调用铣床螺纹的子程序#4 = 0 角度初始赋值N30 #5 = 50 * COS [ #4 ] X坐标#6 = 50 * SIN [ #4 ] Y坐标G52 X#5 Y#6 坐标偏移G00 X0 Y0 到偏移之后的原点定位M98 P1000 调用铣螺纹的子程序#4 = #4 + 90 角度增加IF [ #4 LE 271 ] GOTO30加工剩余3个孔,要是写360,第一个孔要再加工一次G00 Z100.G52 X0 Y0G54 G00 X100. Y100.M30子程序:O1000;G00 X0 Y0G00 Z3. (安全高度,定位值是螺距的整倍数)#1=0.3 齿高切深赋值N10 #2=10.25+#1 (28.5的孔,单边14.25,刀半径4,刀具往内偏移到10.25定位)G02 X#2 Y0 I [ #2/2 ] J0 F300. 以半圆形式切入#3=1.5 螺距PN20 G02 X#2 Y0 Z#3 I-#2 J0 F3000. 插补螺纹,到Z1.5的高度#3= #3 - 1.5IF [ #3 GE - 15.1 ] GOTO20 螺纹切削孔深15mmG02 X0 Y0 I-[ #2/2 ] J0 F300. 半圆形式切出,刀具到中心G00 Z3. 抬刀到安全高度,前后一致#1 = #1 + 0.2 切削齿高,往X方向增大IF [ #1 LE 0.91 ] GOTO10 加工到齿高G01 X0 Y0 F300. 退刀G00 Z10. 抬刀G52 X0 Y0 取消坐标偏移M99 返回主程序2、利用螺旋插补加工螺纹单个螺纹孔铣削程序G54 G90 G17 坐标系原点建立在孔的中心,底孔事先加工好M03 S3500 (单刃切削,高转速,小吃刀,快进给)G00 Z50.G00 X0 Y0G00 Z3. (安全高度,定位值是螺距的整倍数)#1=0.3 齿高切深赋值N10 #2=10.25+#1 (28.5的孔,单边14.25,刀半径4,刀具往内偏移到10.25定位)G02 X#2 Y0 I [ #2/2 ] J0 F300. 以半圆形式切入G91 G02 X0 Y0 Z-1.5 I-#2 J0 L11 F3000. 每次1.5,重复11次G90 G02 X0 Y0 I-[ #2/2 ] J0 F300. 半圆形式切出,刀具到中心G00 Z3. 抬刀到安全高度,前后一致#1 = #1 + 0.2 切削齿高,往X方向增大IF [ #1 LE 0.91 ] GOTO10 加工到齿高G01 X0 Y0 F300. 退刀G00 Z100. 抬刀M30本题5-M30*1.5-15的程序主程序:G54 G90 G17 坐标系原点建立在孔的中心,底孔事先加工好M03 S3500 (单刃切削,高转速,小吃刀,快进给)G00 Z50.G00 X0 Y0M98 P1000 调用铣床螺纹的子程序#4 = 0 角度初始赋值N30 #5 = 50 * COS [ #4 ] X坐标#6 = 50 * SIN [ #4 ] Y坐标G52 X#5 Y#6 坐标偏移G00 X0 Y0 到偏移之后的原点定位M98 P1000 调用铣螺纹的子程序#4 = #4 + 90 角度增加IF [ #4 LE 271 ] GOTO30加工剩余3个孔,要是写360,第一个孔要再加工一次G00 Z100.G52 X0 Y0G54 G00 X100. Y100.M30子程序:O1000;G00 X0 Y0G00 Z3. (安全高度,定位值是螺距的整倍数)#1=0.3 齿高切深赋值N10 #2=10.25+#1 (28.5的孔,单边14.25,刀半径4,刀具往内偏移到10.25定位)G02 X#2 Y0 I [ #2/2 ] J0 F300. 以半圆形式切入G91 G02 X0 Y0 Z-1.5 I-#2 J0 L11 F3000. 每次1.5,重复11次G90 G02 X0 Y0 I-[ #2/2 ] J0 F300. 半圆形式切出,刀具到中心G00 Z3. 抬刀到安全高度,前后一致#1 = #1 + 0.2 切削齿高,往X方向增大IF [ #1 LE 0.91 ] GOTO10 加工到齿高G90 G01 X0 Y0 F300. 退刀G00 Z10. 抬刀G52 X0 Y0 取消坐标偏移M99 返回主程序。
螺纹铣刀的铣螺纹加工详解螺纹铣刀的铣螺纹加工详解编辑:洛希尔螺纹刀具随着时代的进步,数控行业在我国大中型机械加工业用得越来越广泛,一些大型零件的螺纹加工,传统的螺纹车削和丝锥、板牙已无法满足生产的需要。
而在数控铣床或加工中心得到广泛应用的今天,采用三轴联动机床进行螺纹加工,改变了螺纹的加工工艺方法,取得了良好的效果。
一、螺旋铣削内孔1.加工范围孔径较大的盲孔或通孔,由于麻花钻加工太慢或不能加工,往往选择螺旋铣削的方式。
而且由于该方式选择的刀具不带底刃,所以更适合小切深、高转速及大进给的加工情况。
2.加工特点螺旋铣削加工孔是建立在螺旋式下刀方法基础上的加工方法,螺旋铣孔时有一个特点:每螺旋铣削一周,刀具的Z轴方向移动一个下刀高度。
3.螺纹铣刀的选择选择16mm 的三刃转位铣刀,刀具转速S=3000r/min,进给量F=2500mm/min。
4.说明这种方法在螺旋铣削内孔上很有特色,其程序编写的实质就是将一个下刀高度作为螺旋线高度编成一个子程序,通过循环调用该螺旋线子程序,完成整个孔的铣削加工。
该方法加工孔不受铣刀规格等因素影响,所以在数控铣床和加工中心上应用比较理想。
5.应用实例及程序编写如图1所示的零件图中,要加工螺纹M36×1.5mm的底孔通孔。
首先,计算螺纹M36×1.5mm的底孔直径为:公称直径-1.0825×P(螺距)=36-1.0825×1.5=33.75mm。
确认该零件的加工毛坯为80mm ×80mm ×30mm的45钢,选定刀具为16mm三刃转位铣刀,刀具转速S=3000r/min,进给量F=2500mm/min。
圆弧导入点为A(图2),在0A段建立刀补,圆弧导出点为B,在0B段取消刀补。
参考程序编写如下(本文涉及到的参考程序均在FANUC系统中验证使用)。
主程序如下。
%(程序开始符)O0001;(主程序名)T1;(刀具为16mm的立铣刀)G80G40G69 ;(取消固定循环、刀具半径补偿和旋转指令)G90G54G00X0Y0M03S3000;(程序初始化)G43Z50.0 H01;(1 号刀具长度补偿)Z5.0;(快速移动点定位)G01Z0F50;(工进到)G41D01G01X-6.875Y10.0;(D01=8.0,在0A 段建立刀补) G03X-16.875Y0R10;(圆弧导入R10)M98P100L16;(调用子程序O100,调用次数16 次)G90G03X-6.875Y-10R10.0;(光整轮廓一周)G40G01X0Y0;(取消刀补)G0Z50.0;(退出)M05;(主轴停止)M30;(程序结束并返回程序头)%(程序结束符)子程序如下。
螺纹铣刀的铣螺纹加工详解编辑:洛希尔螺纹刀具随着时代的进步,数控行业在我国大中型机械加工业用得越来越广泛,一些大型零件的螺纹加工,传统的螺纹车削和丝锥、板牙已无法满足生产的需要。
而在数控铣床或加工中心得到广泛应用的今天,采用三轴联动机床进行螺纹加工,改变了螺纹的加工工艺方法,取得了良好的效果。
一、螺旋铣削内孔1.加工范围孔径较大的盲孔或通孔,由于麻花钻加工太慢或不能加工,往往选择螺旋铣削的方式。
而且由于该方式选择的刀具不带底刃,所以更适合小切深、高转速及大进给的加工情况。
2.加工特点螺旋铣削加工孔是建立在螺旋式下刀方法基础上的加工方法,螺旋铣孔时有一个特点:每螺旋铣削一周,刀具的Z轴方向移动一个下刀高度。
3.螺纹铣刀的选择选择16mm 的三刃转位铣刀,刀具转速S=3000r/min,进给量F=2500mm/min。
4.说明这种方法在螺旋铣削内孔上很有特色,其程序编写的实质就是将一个下刀高度作为螺旋线高度编成一个子程序,通过循环调用该螺旋线子程序,完成整个孔的铣削加工。
该方法加工孔不受铣刀规格等因素影响,所以在数控铣床和加工中心上应用比较理想。
5.应用实例及程序编写如图1所示的零件图中,要加工螺纹M36×1.5mm的底孔通孔。
首先,计算螺纹M36×1.5mm的底孔直径为:公称直径-1.0825×P(螺距)=36-1.0825×1.5=33.75mm。
确认该零件的加工毛坯为80mm ×80mm ×30mm的45钢,选定刀具为16mm三刃转位铣刀,刀具转速S=3000r/min,进给量F=2500mm/min。
圆弧导入点为A(图2),在0A段建立刀补,圆弧导出点为B,在0B段取消刀补。
参考程序编写如下(本文涉及到的参考程序均在FANUC系统中验证使用)。
主程序如下。
%(程序开始符)O0001;(主程序名)T1;(刀具为16mm的立铣刀)G80G40G69 ;(取消固定循环、刀具半径补偿和旋转指令)G90G54G00X0Y0M03S3000;(程序初始化)G43Z50.0 H01;(1 号刀具长度补偿)Z5.0;(快速移动点定位)G01Z0F50;(工进到)G41D01G01X-6.875Y10.0;(D01=8.0,在0A 段建立刀补) G03X-16.875Y0R10;(圆弧导入R10)M98P100L16;(调用子程序O100,调用次数16 次)G90G03X-6.875Y-10R10.0;(光整轮廓一周)G40G01X0Y0;(取消刀补)G0Z50.0;(退出)M05;(主轴停止)M30;(程序结束并返回程序头)%(程序结束符)子程序如下。
以加工M30×1.5的内螺纹和M27×3的外螺纹为例,来介绍内螺纹和外螺纹的铣削加工方法。
一、加工准备根据通用工艺方法,确定内外螺纹的铣削方法,并根据加工方法准备工量具,编制程序。
二、刀具清单1、内螺纹的铣削如下图所示,加工零件图几何中心的M30×1.5的内螺纹。
1)工件材料:45钢正火,模锻。
90mm×90mm×20mm 2)加工要求:螺纹表面粗糙度值Rp=1.6;牙形角为60度3)加工中心操作系统:FANUC0I4)刀具:单齿螺纹铣刀,9齿螺纹梳刀在用螺纹铣刀铣削螺纹之前,要先完成螺纹底孔的加工,继而进行螺纹加工。
单齿螺纹铣刀的螺纹加工原理是:刀具每固定旋转一周,在Z轴负方向上下降一个螺距。
计算螺纹M30×1.5的底孔直径:公称直径-1.08P=30-1.62=28.38mm,所以螺纹底孔孔径为28.38mm的通孔。
选用⌀12mm两齿立铣刀,主轴S=700r/min,刀具材料为高速钢,进给F=120mm/min,刀具伸出长度为28mm,编写程序如下:O0001(程序名)M06T01(使用1号刀)G54G90G40M03S1200(程序初始化)G00X0Y0Z100(刀具快速定位)Z5G01Z0F40(刀具工进到工件表面)#1=-4(将-4赋值于局部变量#1)N10G01Z[#1]F100(刀具工进到Z-4)G41D01G01X14.25F120(固定循环,刀具半径补偿)G03I-14.25J0(逆时针铣圆一周)G40G01X0(取消刀具半径补偿)#1=#1-4(将#1-4赋值于局部变量#1)IF[#1GE-20]GOTO(条件判别语句,如果#1大于-20,则跳转至N10继续加工)G00Z100(快速抬刀)Y150M05(主轴停止)M30(程序结束)2、确认底孔加工完成,并用⌀32倒角钻倒C1.5mm的角以后,选择⌀14mm的单刃螺纹铣刀铣削,转速S=1200r/min,F=120mm/min程序编写如下:O0002(程序名)M06T02(换2号刀)G54G90G40M03S1200(程序初始化)G0X0Y0Z100Z5(刀具快速移动到定位点)G01Z0F40(刀具工进到工件表面)#1=0(将0赋值于局部变量#1)N10#2=#1-1.5(将#1-1.5赋值于局部变量#2)G42D02G01X14,.19G02Z[#2]I-14.19(圆弧导入半径)#1=#1-1.5IF[#1GE-21]GOTO10(条件判别语句,如果#1大于-21,则跳转至N10继续执行程序)G40G01X0(取消刀具半径补偿)G00Z100(快速抬刀)Y150MO5(主轴停止)M30(程序结束)3、选择9齿螺纹梳刀(T03)铣削螺纹,主轴转速S=1200r/min,F=120mm/min,这种加工效率非常高,加工时间大大缩短,在大批量加工螺纹中,具有很大优势。
1、单刃螺纹铣刀螺纹铣削的加工1.1螺纹铣削的原理采用与被加工螺纹相同齿形的刀刃的螺纹铣刀,刀具在水平平面上每运动一周,垂直平面直线移动一个P (导程),重复这个加工过程就完成了螺纹的加工。
在实际加工中,螺纹铣刀在主轴的带动下作螺旋铣削加工,每螺旋铣削一周,刀具的Z轴方向移动一个下刀高度(导程)。
图1 螺纹铣削原理示意图1.2螺纹铣刀随着刀具制造业的发展,新的刀具材料、工艺广泛的应用,螺纹铣刀也由原来的高速钢、硬质合金整体式铣刀,发展到带涂层的可更换刀片的机夹式铣刀,目前,使用最多的有:单刃可转位螺纹铣刀,多刃可更换刀片螺纹铣刀和多刃多头螺纹铣刀三大类。
图2 单刃可转位螺纹铣刀(1)单刃可转位螺纹铣刀:如图2所示,螺纹铣刀的螺距不固定,可加工任意螺距的螺纹。
结构像内螺纹车刀,优点是,刀片可以与螺纹车刀通用,每次加工只用一个螺纹加工齿,当一个加工齿磨损后,还可以更换其余两个齿使用,使用成本低,且规格齐全,价格低廉,容易购买;缺点是,加工效率较低,不适宜大批量生产。
(2)多刃可更换刀片螺纹铣刀:如图3 所示,是一种定螺距螺纹铣刀,刀片上刀齿间距是固定的,只能加工与之对应螺距的螺纹,加工时,刀具上所有的刀齿均参与切削,效率较高,如果其中一个加工齿磨损或损坏时,将影响与之对应的那段螺纹的加工质量。
优点是,刀片更换方便,加工效率高,适宜大批量生产;缺点是,通用性差,只能加工特定螺距的螺纹,使用成本较高。
图3 多刃可更换刀片螺纹铣刀(3)多刃多头螺纹铣刀:如图4所示,也是一种定螺距螺纹铣刀,和多刃可更换刀片螺纹铣刀一样,刀片上刀齿间距是固定的,只能加工与之对应螺距的螺纹,但因其是整体制造,且具有多排多齿螺旋切削刃,在加工时,切削更平稳,效率更高,优点是,可实现大批量螺纹的高速加工;缺点是,只能加工特定螺距的螺纹,刀具价格昂贵,使用成本非常高。
图4 多刃多头螺纹铣刀在实际生产中,除特殊行业有大批量进行螺纹铣削需要外,绝大多数的中、小企业对螺纹的铣削都是单件和小批量生产,因此,出于生产成本及通用性考虑,本文仅以单刃螺纹铣刀铣削螺纹展开讨论。
G03I-#5→到达圆孔深度后,刀具再走一整圈G01X[#5-2]→刀具向中心回退2mm G00Z30→快速抬刀到安全高度M99注意点:必须要保证实际加工深度能够整除Z 坐标每次递增量。
变量赋值说明:#1=(A )→圆孔的直径#2=(B )→圆孔深度(Z 坐标值)#3=(C )→平底立铣刀的直径(刀具直径)#4=(I )→Z 坐标(绝对值)#9=(F )→进给速度(2)铣削圆柱内螺纹加工说明:刀具采用回转半径为12mm 的单刃螺纹铣刀。
螺纹单边加工余量为0.65p =0.975mm ,为保证加工精度分3次加工:第1次加工量为0.575mm 、第2次为0.25mm 、第3次为0.15mm ,螺纹顶径分别为r 1=20.025+0.575=20.600mm ;r 2=r 1+0.25=20.85mm ;r 3=r 2+0.15=21mm 。
由于单刃螺纹铣刀不可以执行不完整圆周的螺旋插补,为了保证螺纹的牙型都是完整的和保证螺纹深度为20mm,所以要保证螺纹深度必须为螺距的整数倍,由于20-13×1.5=0.5,所以每次都在初始面上一个高度开始螺旋加工,其值为h=p -0.5=1mm 。
这样可保证螺纹深度正好为20mm ,即设螺纹起始平面Z 坐标初始值为I =1.0。
G54设在圆柱孔顶面的中心G54X0.0Y0.0Z0.0,不用刀补。
主程序:O0112S2000M03G54G90G00X0.0Y0.0Z30.0G65P1022A20.6B-20.0C12I1.0J1.5→第1刀G65P1022A20.85B-20.0C12I1.0J1.5→第2刀G65P1022A21.0B-20.0C12I1.0J1.5→第3刀M05M30宏程序:O1112#6=#1-#3→铣刀中心点的回转半径G00X#5→刀具快速运动到起始点上方G00Z[#4+1]→刀具下降至Z [#4+1]平面处G01Z#4F300→进给到起始平面WHILE [#4GT #2]DO 1→如果加工深度#4<螺纹深度#2>时,循环1继续#4=#4-#5→Z 坐标每圈递减一个螺距G02I-#6Z#4F300→顺时针螺旋插补(左旋螺纹用G03)END 1→循环1结束G01X[#6-2*#5]→向中心退刀(退刀长度必须大于螺纹牙深)G00Z30.0→快速抬刀到安全高度M99变量赋值说明:#1=(A )→螺纹顶径半径#2=(B )→螺纹深度(Z 坐标值)#3=(C )→螺纹铣刀半径#4=(I )→螺纹起始平面Z 坐标#5=(J )→螺纹螺距6结语从上面程序中可以看出,用宏程序编程时,只要改变赋予宏程序中变量的值,就可加工尺寸不同的类似零件,而不需要重新编制加工程序。
螺纹铣刀的铣螺纹加工详解
编辑:洛希尔螺纹刀具
随着时代的进步,数控行业在我国大中型机械加工业用得越来越广泛,一些大型零件的螺纹加工,传统的螺纹车削和丝锥、板牙已无法满足生产的需要。
而在数控铣床或加工中心得到广泛应用的今天,采用三轴联动机床进行螺纹加工,改变了螺纹的加工工艺方法,取得了良好的效果。
一、内孔
1.加工范围
孔径较大的盲孔或通孔,由于麻花钻加工太慢或不能加工,往往选择螺旋铣削的方式。
而且由于该方式选择的刀具不带底刃,所以更适合小切深、高转速及大进给的加工情况。
2.加工特点
螺旋铣削加工孔是建立在螺旋式下刀方法基础上的加工方法,螺旋铣孔时有一个特点:每螺旋铣削一周,刀具的Z轴方向移动一个下刀高度。
3.螺纹铣刀的选择
选择16mm 的三刃转位铣刀,刀具转速S=3000r/min,进给量F=2500mm/min。
4.说明
这种方法在螺旋铣削内孔上很有特色,其程序编写的实质就是将一个下刀高度作为螺旋线高度编成一个子程序,通过循环调
用该螺旋线子程序,完成整个孔的铣削加工。
该方法加工孔不受铣刀规格等因素影响,所以在数控铣床和加工中心上应用比较理想。
5.应用实例及程序编写
如图1所示的零件图中,要加工螺纹M36×的底孔通孔。
首先,计算螺纹M36×的底孔直径为:公称直径×P(螺
距)=×=。
确认该零件的加工毛坯为80mm ×80mm
×30mm的45钢,选定刀具为16mm三刃转位铣刀,刀具转速S=3000r/min,进给量F=2500mm/min。
圆弧导入点为A(图2),在0A段建立刀补,圆弧导出点为B,在0B 段取消刀补。
参考程序编写如下(本文涉及到的参考程序均在FANUC系统中验证使用)。
主程序如下。
%(程序开始符)
O0001;(主程序名)
T1;(刀具为16mm的立铣刀)
G80G40G69 ;(取消固定循环、刀具半径补偿和旋转指令) G90G54G00X0Y0M03S3000;(程序初始化)
H01;(1 号刀具长度补偿)
;(快速移动点定位)
G01Z0F50;(工进到)
,在0A 段建立刀补)
;(圆弧导入R10)
M98P100L16;(调用子程序O100,调用次数16 次)
光整轮廓一周)
G40G01X0Y0;(取消刀补)
;(退出)
M05;(主轴停止)
M30;(程序结束并返回程序头)
%(程序结束符)
子程序如下。
%(程序开始符)
O100;(子程序)
运用增量坐标值编写,每运行一周刀具在Z轴方向向下移动2mm)
M99;(返回主程序)
%(程序结束符)
通过螺旋式下刀的方法加工内孔,同时也可以按照这种编程思路加工圆柱类工件。
二、单刃加工螺纹
1.加工范围
同一把既可以铣削左旋螺纹又可以铣削右旋螺纹,既可以铣削内旋螺纹又可以铣削外螺纹,同时不受螺距和螺纹规格的影
响。
2.加工特点
单刃,加工是建立在螺旋式下刀方法基础上的加工方式。
铣螺纹的原理为:每铣一周,刀具在Z轴方向上运动一个导程(单线时为一个螺距)。
3.的选择
选择16mm的单刃螺纹铣刀,刀具转速S=1800r/min,进给量F=300mm/min。
4.说明
这种方法在上很有特色,其程序编写的实质就是将一个导程的螺旋线编成一个子程序,通过反复调用该螺旋线子程序进行加工,即可完成整个螺纹的铣削加工。
利用该方法加工螺纹不受铣刀螺距和螺纹规格等参数的影响,所以在数控铣床和加工中心上应用广泛。
5.应用实例及程序编写
继续加工图1所示工件的螺纹M36×螺纹,如图3所示,圆弧的导入点为A,在0A段建立刀补,圆弧导出点为B,在0B 段取消刀补。
根据思路编写的加工螺纹程序如下。
主程序如下。
%(程序开始符)
O0002;(主程序名)
T2;(2号刀具为16mm的螺纹铣刀)
G80G40G69;(取消固定循环、刀具半径补偿和旋转指令) G90G54G00X0Y0M03S1800;(程序初始化)
;(2号刀具长度补偿)
;(快速移动点定位)
G01Z0F50;(工进到Z0)
;(D02=Rprg,螺纹铣刀的圆角半径编程值,在0A段建立刀补)
;(圆弧导入R10)
M98P200L14;(调用子程序O200,调用次数14 次)
圆弧导出R10)
G40G01X0Y0;(取消刀补)
;(退出)
M05;(主轴停止)
M30;(程序结束并返回程序头)
%(程序结束符)
子程序如下。
%(程序开始符)
O200;(子程序)
运用增量坐标值编写,刀具每运行一周沿Z 轴方向向下移动一个螺距P=
M99;(返回主程序)
%(程序结束符)
该例讲述的是用单刃螺纹铣刀加工内螺纹的方法,同样,用类似的方法也可以编写出外螺纹实例的程序。
三、多刃螺纹铣刀加工螺纹
1.加工范围
同一把螺纹铣刀既可以铣削左旋螺纹也可以铣削右旋螺纹,同时也可以铣削内外螺纹,主要用在生产效率高的场合。
2.加工特点
每把铣刀有一个值,该值为刀具圆角半径编程值,也就是铣螺纹时的刀具半径补偿值。
螺纹铣削时,一般的加工深度可以一次加工完成,但是如果要求分多次铣削时,只要修改刀补值就可以完成。
3.螺纹铣刀的选择
螺纹铣刀的有效长度一般大于20mm,螺距为的多刃螺纹铣刀,刀具转速S=1200r/min,进给量F=100mm/min。
4.说明
这种方法在加工时效率非常高,程序编写也非常简单。
其编程的实质是:在XOY平面导入(或导出)1/4 周,正式加工螺纹1周;在Z轴方向导入(或导出)1/4周时,刀具运行1/4个螺距,正式加工螺纹1周时,刀具在Z轴方向上运行1个螺距。
通过保证多刃上的每个有效刀齿同时参与铣削,从而完成整个螺纹的铣削加工。
该方法加工螺纹的重点体现在选择铣刀的螺距上:当要求加工多大螺距的螺纹时,必须选择与之相对应的
螺纹铣刀。
同时,该方法受铣刀螺距和螺纹规格等因素的影响,但由于加工效率高,所以在数控铣床和加工中心上应用广泛。
5.应用实例程序编写
如图1所示工件,M36×的螺纹为右旋螺纹加工时,螺纹的有效深度为20mm。
具体加工时,从下往上铣削,刀具导入180°,同时在Z轴方向上运动个螺距,铣削螺纹1周,刀具在Z轴方向上运动1个螺距,导出180°,刀具再运动个螺距。
当铣削左旋螺纹时,刀具要从上铣到下。
如图3所示,导入点为B点,OB段为建立刀补,导出点是A点,OA段取消刀补。
%(程序开始符)
O0003;(主程序名)
T3;(3号刀具为椎16mm 的多刃)
G80G40G69;(取消固定循环、刀具半径补偿和旋转指令)
G90G54G00X0Y0M03S1200;(程序初始化)
;(3 号刀具长度补偿)
;(快速移动点定位)
;(工进到螺纹最低点
该值为刀具圆角半径编程值)
由于导入1/4 圆弧、在Z向移动移动1/4 螺距,上升到-30)铣削有效螺纹长度Z向上移动一个螺距)
导入1/4 圆弧、在Z向移动移动1/4螺距由上升到
G40G01X0Y0;(取消刀补)
;(退出)
M05;(主轴停止)
M30;(程序结束并返回程序头)
%(程序结束符)
同样,以类似的方法也可以编写出外螺纹实例的程序。
四、结束语
本文比较简单地论述了加工螺纹时的方法,阐述了铣削螺纹的不同编程方法,对从事数控教学、科研,尤其是在生产一线的数控铣工和加工中心操作人员有一定的指导意义。