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CNC数控机床的的优势__螺纹铣削加工

文章出处:中国五金冲压加工网责任编辑:yaxun88作者:康鼎五金人气: 发表时间:2016-11-28 21:46 字体大小:【


CNC数控机床的的优势__螺纹铣削加工 ?

一、螺纹铣削作为一种采用数控机床加工螺纹的方法,首先在欧,美流行开来。随着中国数控机床的发展,也逐步得到中国广大客户的接受和喜爱。螺纹铣削是借助数控加工中心机床的三轴联动功能及G02或G03螺旋插补指令,完成螺纹铣削工作。


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。%(程序开始符) O100;(子程序)  G91G03I16.875Z-2.0F2500;(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、螺纹铣削加工方法具有的优势。

1、由于目前螺纹铣刀的制造材料为硬质合金,加工线速度可达80~200m/min,而高速钢丝锥的加工线速度仅为10~30m/min,故螺纹铣刀适合高速切削,加工螺纹的表面光洁度也大幅提高。高硬度材料和高温合金材料,如钛合金、镍基合金的螺纹加工一直是一个比较困难的问题,主要是因为高速钢丝锥加工上述材料螺纹时,刀具寿命较短,而采用硬质合金螺纹铣刀对硬材料螺纹加工则是效果比较理想的解决方案.可加工硬度为HRC58~62。对高温合金材料的螺纹加工,螺纹铣刀同样显示出非常优异的加工性能和超乎预期的长寿命。对于相同螺距、不同直径的螺纹孔,采用丝锥加工需要多把刀具才能完成,但如采用螺纹铣刀加工,使用一把刀具即可。在丝锥磨损、加工螺纹尺寸小于公差后则无法继续使用,只能报废;而当螺纹铣刀磨损、加工螺纹孔尺寸小于公差时,可通过数控系统进行必要的刀具半径补偿调整后,就可继续加工出尺寸合格的螺纹。

2、同样,为了获得高精度的螺纹孔,采用螺纹铣刀调整刀具半径的方法,比生产高精度丝锥要容易得多。对于小直径螺纹加工,特别是高硬度材料和高温材料的螺纹加工中,丝锥有时会折断,堵塞螺纹孔,甚至使零件报废;采用螺纹铣刀,由于刀具直径比加工的孔小,即使折断也不会堵塞螺纹孔,非常容易取出,不会导致零件报废;

3、采用螺纹铣削,和丝锥相比,刀具切削力大幅降低,这一点对大直径螺纹加工时,尤为重要,解决了机床负荷太大,无法驱动丝锥正常加工的问题。机夹刀片式螺纹铣刀十年前就已问世,人们也认识到,在加工中心上加工M20以上的螺纹孔,采用螺纹铣刀与采用丝锥相比,能大幅降低加工成本。

4、近几年,整体硬质合金螺纹铣刀的设计及生产技术逐步成熟,开发出了尺寸范围齐全的系列产品。我们从世界著名硬质合金螺纹刀具解决方案供应商以色列VARGUS(瓦格斯)公司近年来开发的螺纹铣刀系列产品就可看出螺纹铣刀的发展趋势,其开发的硬质合金整体螺纹铣刀Millipro系列涵盖了M1.6×0.35到M4;Helicool系列涵盖了M5~M19;MITM多刀片、高效率机夹螺纹铣刀系列涵盖了M19~M60尺寸范围;Shellmill系列多齿安装、盘铣式螺纹铣刀涵盖了M60~M300甚至更大尺寸的大直径螺纹加工。为了帮助用户使用螺纹铣刀解决方案,使其应用更为容易、便捷,瓦格斯公司还开发了TMGen软件系统,并已中文化,可帮助用户自动选刀及自动编制相应的螺纹铣削CNC程序。对于小直径螺纹加工应用,某航空企业需要在一个铝件上加工50个M1.6×0.35螺纹盲孔,客户遇到的问题是:由于是盲孔,排屑困难,采用丝锥加工时容易折断;由于攻丝为最后一道工序,如零件报废,则在该零件上花费的大量加工时间将全部损失。最后,客户选用加工M1.6×0.35螺纹的螺纹铣刀,线速度Vc=25m/min,转速S=4900r/min(机床极限),每转进给量fz=0.05mm/r,实际加工时间为4秒/螺纹,用一把刀具即完成了全部50件工件。

5、某刀体生产企业,由于刀体硬度一般为HRC44,对于压紧刀片的小直径螺纹孔,采用高速钢丝锥加工比较困难,刀具寿命较短,容易折断,对于M4×0.7的螺纹加工,客户选用整体硬质合金螺纹铣刀,Vc=60m/min,Fz=0.03mm/r,加工时间11秒/螺纹,刀具寿命达832个螺纹,螺纹光洁度非常好。

6、对于中等直径尺寸螺纹加工,某企业要加工的铝制零件上,有M12×0.5、M6×0.5、M7×0.5三个不同尺寸、相同螺距的螺纹孔,以前需要使用三种丝锥才能完成加工。现改用螺纹铣刀,切削条件:Vc=100m/min,S=8000r/min,fz=0.04mm/r,加工一个螺纹的时间分别为4秒、3秒、3秒,一把刀具可加工9000个螺纹,完成整批零件加工后,刀具还未损坏。

7、在大型发电、冶金设备加工行业,泵、阀加工行业,螺纹铣刀解决了大直径螺纹的加工问题,成为高效率、低成本的理想加工刀具。如某阀类零件加工企业,需要加工2"×11BSP-30螺纹,材料为铸钢,并希望提高加工效率。通过选用多排屑槽、多刀片机夹式螺纹铣刀,采用Vc=80m/min、S=850r/min、fz=0.07mm/r的切削参数,实现了加工时间2min/螺纹,刀片寿命620件,有效地提高了大直径螺纹的加工效率。

8、螺纹铣刀作为一种近年来快速发展的先进刀具,正越来越广泛地被企业所接受,并表现出卓越的加工性能,成为企业降低螺纹加工成本、提高效率、解决螺纹加工难题的有力武器

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