加工中心的螺纹铣削
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精心整理 技师评审论文 专业:加工中心
浅谈加工中心的螺纹铣削
姓名:吴恒健 班级:094201 学号::38 指导老师:周清卿 (单位:江苏省盐城技师院224000) 2012-3-15 加工中心的螺纹铣削
【摘要】作为一种新型加工工艺,螺纹铣削与的传统的螺纹加工方法有着独特的天然优势。它是使用三轴数控机床进行加工。螺纹铣削首先在西方国家产生,而后随着技术的流通,逐渐在中国各个工厂普及。 【关键词】数控加工螺纹铣削 一.螺纹铣削的优点 1.加工效率高 我们都知道,在以往的传统螺纹加工中,有丝锥,板牙,车削等方式。车削的螺纹受实际生产制约较大,无论是大口径的螺纹,还是细长轴上的螺纹,车削都很难实现很好的加工。而丝锥在攻丝的过程中,由于受应力精心整理 大,速度较低,而且还必须反向退刀,大大降低生产效率。至于板牙,生产效率更低,而且浪费人力物力。而借助三轴数控机床铣削螺纹,它的加工线速度可达80M--200M/MIN,而且不受材料的影响,同一把螺纹铣刀又可以加工不同旋向的内外螺纹! 2.表面质量好 由于在螺纹铣削的过程中,背吃刀量小,主轴转速高,螺纹铣刀刀刃锋利,铣削所产生的力及铁屑可以飞离工件表面,故可以获得很高的表面质量。根据不同进给量,不同转速等铣削参数,也可以人为的控制表面质量的高低。 3.加工范围广,成本低 同一把螺纹铣刀,可以加工左旋螺纹,也可以加工右旋螺纹,可以加工内螺纹,也可以加工外螺纹。而采用丝锥板牙攻丝,对于不同直径的相同螺距螺纹,则需要相应直径大小的丝锥板牙!螺纹铣削受力小,刀具材料好,所以在使用中刀具磨损小,这样对于同一把刀,可以大批量生产,使用成本低。 4.尺寸精度易保证 精心整理 在螺纹铣削的过程中,每一把刀都有相应的刀具半径补偿值。理论上讲,对于一件需要加工的螺纹,可以一次加工完成,但是为了更好的控制尺寸精度,我们可以分级修改刀具补偿值,直至达到零件尺寸要求。 二.螺纹铣削的注意事项 1.合理选择刀具或刀片的大小。 2.在加工前,首先确定合理的走刀次数,并计算出每次走刀的合理背吃刀量。 3.在确保一次性加工完成的情况下,刀具伸出长度不宜过长,以免造成刀具刚性不足,产生振动,甚至刀具损坏! 4.选择合理的冷却方法,降低刀具因摩擦受热而损坏的几率。 5.要避免刀具在加工过程中出现夹持松动。 6.在铣削螺纹之前,要将螺纹底孔加工好,一般对于小孔径采用钻头加工,而大孔径采用立铣刀铣削或镗刀镗孔。 7.在铣削螺纹过程中,刀具沿X.Y轴作一个圆周插补时,刀具在Z方向下降一个螺距(P)(对于梳刀下降n*P,n为梳刀齿数)。 三.螺纹的分类 四.1.螺纹分内螺纹和外螺纹两种; 精心整理 2.按牙形分可分为:三角形螺纹,梯形螺纹,矩形螺纹,锯齿形螺纹等; 3.按旋入方向分左旋螺纹和右旋螺纹两种,右旋不标注,左旋加LH,如M30×1.5LH
4.按线数分单头螺纹和多头螺纹; 5.按用途不同分有:米制普通螺纹、用螺纹密封的管螺纹、非螺纹密封的管螺纹、60°圆锥管螺纹、米制锥螺纹等 说明:由于国内在螺纹规格的选用上,大都采用单线,右旋的圆柱螺纹,因此其应用范围相对较广,也具有一定的代表性。故本文着重小议单线右旋圆柱螺纹的铣削。 四.螺纹刀具的分类 螺纹铣刀大致可分为机夹式和整体式两类 1.机夹又可以分为单齿机夹和多齿机夹螺纹
铣刀 精心整理 (1)单齿机夹:结构像内螺纹车刀。刀片与车刀通用。仅有一个螺纹加工齿,刀具每螺旋运动一周只能加工一齿,相应的在Z轴方向下降一个螺距。效率相对于多齿机夹螺纹铣刀较低。 (2)多齿机夹:刀刃上有多个螺纹加工齿。刀具螺旋运动一周,在Z轴下降相应齿数的螺距便可以加工出多个螺纹齿,加工效率高。刀片更换方便且价可低廉。 2.整体式:刀刃上也有多个螺纹加工齿,是一种固定螺距螺纹铣刀。刀具由整体硬质合金制成,刚性好,能有较高的切削速度和进给速度,加工范围很广。结构紧凑,能加工中小直径的内螺纹。但其价较贵,对于校方学习,培训,中小企业使用较少。
五.典型范例 以加工M30×1.5的内螺纹和M27×3的外螺纹为例,如零件图1,图2所示。 精心整理 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。 刀具清单 序号 刀具编号 刀具名称/编号 加工内容 刀具半径 高速钢
1 T01 ∮12mm立铣刀 铣削M30×1.5的螺纹底孔 6mm 硬质合金
2 T02 ∮14单齿螺纹铣 刀(P=3mm) 铣削M30×1.5内螺纹 7mm 硬质合金
3 T03 ∮15的9齿螺纹梳刀(P=1.5mm) 铣削M30×1.5内螺纹 7.5mm 硬质合金
4 T04 ∮14单齿螺纹铣刀(P=3mm) M27×1.5外螺纹 7mm 硬质合金 精心整理 5 T05 ∮15的6齿螺纹梳刀(P=3mm) M27×1.5外螺纹 7.5mm 硬质合金
6 T06 ∮32倒角钻头 倒角 16mm 硬质合金 1.内螺纹的铣削 如零件图1加工零件图几何中心的M30×1.5的内螺纹 零件图1 加工条件 工件材料:45钢正火,模锻。90mm×90mm×20mm 加工要求:螺纹表面粗糙度值Rp=1.6。牙形角为60度。 加工中心操作系统:FANUC0I 刀具:单齿螺纹铣刀,9齿螺纹梳刀 说明:在用螺纹铣刀铣削螺纹之前,要先完成螺纹
工,继而进行螺纹加工。单齿螺纹铣刀的螺纹加工原具每固定旋转一周,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的通孔。选用∮12mm两齿立铣刀,主轴S=700r/m精心整理 材料为高速钢,进给F=120mm/min,刀具伸出长度编写程序如下: O0001(程序名) M06T01(使用1号刀) G54G90G40M03S1200(程序初始化) G00X0Y0Z100(刀具快速定位) Z5 G01Z0F40(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大则跳转至N10继续加工) G00Z100(快速抬刀) Y150 M05(主轴停止) M30(程序结束) (1)确认底孔加工完成,并用∮32倒角钻倒C1.5mm的角以后(如图-2),选择∮14mm的精心整理 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) G0X0Y0Z100 Z5(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#2G42D02G01X14,.19 G02Z[#2]I-14.19(圆弧导入半径) #1=#1-1.5 IF[#1GE-21]GOTO10(条件判别语句,如果#1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) Y150 MO5(主轴停止) M30(程序结束) s(2)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,在大批精心整理 量加工螺纹中,具有很大优势。对于不同规格的螺纹,只要选择不同的刀具即可。如图-3所示,应用实例编程如下: 图-3 O0003(程序名) M06T03(换3号刀) G54G90G40M3S1200(程序初始化) G00X0Y0Z100 Z5(刀具快速定位) G01Z0F40(工进到工件表面) #1=-12(将-12赋值于局部变量#1) N10G01Z[#1]F120 G42D01X14.25(刀具半径补偿) G02Z[#1-1.5]I-14.25(圆弧切入,) G40G01X0(取消刀补) #1=#1-13.5(将#1-13.5赋值于局部变量#1) IF[#1GE-22.5]GOTO10(条件判别语句,如果#1大则跳转至N10继续执行程序) GOOZ100 Y150(快速抬刀) M05(主轴停止) M3O(程序结束) 2.外螺纹的铣削