?1、单刃螺纹铣刀螺纹铣削的加工
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?1.1螺纹铣削的原理
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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
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?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。
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(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。
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?1.3单刃螺纹铣刀的加工优点
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?(1)刀具的通用性好
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一把刀具可加工与刀具相同齿形的任意直径的内、外螺纹,且没有旋向限制。省去了加工不同螺距螺纹,需使用大量不同螺距螺纹铣刀的麻烦,减少了加工中刀具的使用。
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?(2)加工精度高
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采用单刃螺纹铣刀铣削螺纹,可获得较小的表面粗糙度,通过刀具半径补偿和修改程序来控制螺纹加工精度,可加工出任意中径公差的螺纹。
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?(3)加工效率高
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?螺纹铣刀大多使用硬质合金制造,能采用较高的切削速度和进给率,且切削力小,效率高。
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?(4)可加工至整个螺纹深度
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在加工盲孔螺纹时,铣螺纹可将螺纹加工至孔底部,加工出整个螺纹深度,无螺纹导向锥。
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?2、单刃螺纹铣刀铣削螺纹的编程
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?2.1编程的方法
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根据螺纹的结构和形成原理,分析可知,只要保证螺纹铣刀在作整圆铣削的过程中,每圈Z向进给的距离固定不变(螺距),且每次都从一个固定的Z点进刀,就可以加工出所需的螺距的螺纹。
2.2普通螺纹计算公式
中径d2=d-0.6495t;
内径d1=d-1.0825t;
理论高度H=0.8660t;
工作高度h=0.5413t;
圆角半径r=H/6=0.1443t;
内螺纹的螺纹底孔直径为:公称直径-1.3P;
?内螺纹单边加工余量为:0.65P。?
以上:P——导程;
???????t——螺距。
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?2.3程序编制
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以在FANUC-0i数控系统数控铣设备上,用20mm的单线螺纹刀加工M43×1.5-7H的非标螺纹,深度为30mm的内螺纹为例,程序编写如下:(外螺纹加工程序,只需改动进退刀点和子程序中的圆弧铣削方向指令即可)
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?(1)简单编程
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程序编写的思路,就是将一个下刀高度作为螺旋线高度编成一个子程序,通过用户参数设置G10指令[3]改变刀具半径补偿值,重复调用螺旋加工子程序,实现自动加工。
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?O1000;程序名
G40G49G80;初始化
?M03S2000;主轴正转?
?G00G90G54X0Y0;快速定位到坐标系原点
?G43Z10H1M08;Z轴下刀,长度补偿,切削液开
G10L12P1R10.975设定D01初始值
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?M98P2000L3调用子程序
G00Z100;快速提刀,取消长度补偿