1前言
;K<W<v5m0N {nlqQ.jO 傳統(tǒng)的螺紋加工主要采用螺紋車刀車削螺紋或采用絲錐、板牙手工攻絲及套扣等方法。隨著
數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展,尤其是三軸聯(lián)動數(shù)控加工技術(shù)的出現(xiàn),使更先進的螺紋加工方式—螺紋的數(shù)控
銑削得以實現(xiàn)。螺紋銑削加工主要采用數(shù)控撞、銑類
機床或
加工中心。對于小直徑內(nèi)螺紋(≤20mm)常用攻絲、套扣等方法來加工;對于材質(zhì)硬度高、孔數(shù)較多的大型精密非標準內(nèi)螺紋的加工,用這些傳統(tǒng)的加工方法則比較困難。英格索爾的NC-120內(nèi)螺紋旋風銑削加工方法,則很好地解決了用傳統(tǒng)方法難以加工的大型精密內(nèi)螺紋的加工問題。它可嚴格控制中徑
公差、減小或消除
刀具切削時對牙型的干涉,大大提高了被加工螺紋的
精度,并且加工效率高。本文主要介紹旋風銑削的加工工藝方法和
編程。
ZzV%+n7<Vx Ax;i;<md 2加工原理和加工工藝方法
Rd{#cW~ =^A/&[&31 加工原理和軌跡
lCMU{) C'jE'B5b 在數(shù)控鏜銑類機床上加工大型內(nèi)螺紋,可采用旋風銑削,其加工原理為:高速旋轉(zhuǎn)的成形銑刀,其刀尖回轉(zhuǎn)圓始終與內(nèi)螺紋外徑處于內(nèi)接狀態(tài),與此同時,刀具繞工件孔軸線作螺旋運動,此時60°成形刀把與刀尖干涉的金屬切除,在工件孔壁上就切出螺紋槽。螺旋運動由
數(shù)控機床的螺旋插補功能來實現(xiàn)。為防止加工到孔底部時,切屑與刀具的干擾阻擠和加工部位被切屑遮蓋,旋風銑削均采用從孔底向外加工的走刀方向。
Qk.:b 2OJ=Xb1 刀具和附具
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h pTS_ 在內(nèi)螺紋的旋風銑削時是借用NC-120裝置上的刀片、刀盤和刀桿,其機構(gòu)如圖1所示。并設計制造了一根專用接桿,前面連接NC-120刀桿和刀盤,后面的錐柄與機床主軸連接(圖1)。該刀片是可轉(zhuǎn)位、不重磨硬質(zhì)合金刀片,其尺寸和角度精度較高,可裝于銑刀盤,同時裝4~6把刀片,組成多刃銑刀盤。通過刀盤尾部的定心柱和螺紋與刀桿聯(lián)結(jié),又通過刀桿尾部的短錐、鍵和螺釘,緊固在可裝入錐孔的專用刀桿上。該刀具有同時參與切削的刀片多、精度高、耐磨性能好等優(yōu)點。由于刀具直接連接主軸,在選擇刀盤時,主要是考慮加工螺距的大小和螺孔的深淺,螺孔直徑不是考慮的主要因素。銑螺紋用的刀具也可自行設計,但其制造精度要滿足工作的要求。為保證其牙廓尺寸精度和表面粗糙度,盡可能采用多刃結(jié)構(gòu)。
^(8(z@y \a6knd 螺紋有關(guān)
參數(shù)的計算
]@MBE1M h q&2o 內(nèi)螺紋的牙型尺寸和刀點如圖2所示。螺紋標準中規(guī)定其牙型是將等腰三角形尖峰削去H/8高度,并以此處作為螺紋公稱直徑。圖2中體現(xiàn)螺紋配合間隙的要求。數(shù)控銑削中,為使圖2中所示的刀尖A與牙型尺寸中的點B重合,必須計算出螺孔的最大直徑D1。其計算如下:
XQ]5W(EP ;F!wyTF>} D1=d+2×H/8=d+H/4式中,H=0.866P,P為螺距,中徑公差按其公差值的1/3考慮,則D1直徑還將加大:D1=d+H/4+e/3式中,e為中徑公差值。
DsP FBq a\m@I_r.N 3程序編制
2m/=0sb\{ U[ $A=e?\Y 以西門子8系統(tǒng)為例,介紹其數(shù)控程序的編制。以子程序形式編寫。用R參數(shù)代替語句中的數(shù)碼和數(shù)值,能適用于不同直徑、不同螺距、不同深度的螺紋加工,具有一定的通用性。程序按刀具中心軌跡編寫,所以不需要使用刀補功能。程序可存入機床,使用時,由主程序調(diào)用并給出切削用量、初始參數(shù)賦值,同時使刀具中心定位在已加工好的底孔上方。
zf>r@>S!L hhVyz{u 程序的初始賦值參數(shù)的定義和軌跡
HC*V\vz %SJ9Jr, R03—專用銑刀盤刀尖直徑(SK);
GGR hM1II E1e#E3Yq}s R05—加工螺紋的深度;
Q]}aZ4L zT5@wm R06—螺紋中徑的公差值;
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