CNC加工中心常用的几种螺纹加工方法!
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螺纹加工是cnc加工中心非常重要的应用之一,螺纹的加工质量和效率将直接影响零件的加工质量及加工中心的生产效率。
随着cnc加工中心性能的提高及切削刀具的改进,螺纹加工的方法也在不断改进,螺纹加工的精度和效率也在逐渐提高。为了使工艺人员能够在加工中合理选择螺纹加工方法,提高生产效率,避免质量事故,现将在实际中cnc加工中心常用的几种螺纹加工方法总结如下:
1. 丝锥加工法
1.1 丝锥加工的分类及特点
采用丝锥加工螺纹孔是最常用的加工方法,它主要适用于直径较小(D<30),孔位置精度要求不高的螺纹孔。
在20世纪80年代,螺纹孔均采用柔性攻丝方法,即采用柔性攻丝夹头夹持丝锥,攻丝夹头可做轴向补偿,补偿机床轴向进给与主轴转速不同步造成的进给误差,保证正确螺距。柔性攻丝夹头结构复杂,成本较高,容易损坏,加工效率较低。近年来,cnc加工中心的性能逐步提高,刚性攻丝功能成为cnc加工中心的基本配置。
因此,刚性攻丝成为目前螺纹加工的主要方法。
即用刚性弹簧夹头夹持丝锥,主轴进给与主轴转速由机床控制保持一致。
弹簧夹头相对于柔性攻丝夹头来说,结构简单,价格便宜,用途广泛,除夹持丝锥外,还可夹持立铣刀、钻头等刀具,可以降低刀具成本。同时,采用刚性攻丝,可以进行高速切削,提高加工中心使用效率,降低制造成本。
2.2 螺纹铣削刀具的分类
螺纹铣削刀具可分为两种,一种是机夹式硬质合金刀片铣刀,另一种是整体式硬质合金铣刀。机夹式刀具适用范围广,既可加工螺纹深度小于刀片长度的孔,也可加工螺纹深度大于刀片长度的孔。整体式硬质合金铣刀一般用于加工螺纹深度小于刀具长度的孔。
2.3 螺纹铣削的数控编程
螺纹铣削刀具的编程与其它刀具的编程不同,如果加工程序编制错误,易造成刀具损坏或螺纹加工错误。编制时应注意以下几点:
⑴ 首先应将螺纹底孔加工好,对小直径孔用钻头加工,对较大的孔应采用镗削加工,保证螺纹底孔的精度。
⑵ 刀具切入切出时应采用圆弧轨迹,通常为1/2圈进行切入或切出,同时Z轴方向应行进1/2螺距,以保证螺纹形状。刀具半径补偿值应在此时带入。
⑶ X、Y轴圆弧插补一周,主轴沿Z轴方向应行进一个螺距,否则,会造成螺纹乱扣。
⑷ 具体举例程序:螺纹铣刀直径为Φ16,螺纹孔为M48×1.5,螺纹孔深度为14。
加工程序如下:
(螺纹底孔程序略,该孔应采取镗削底孔)
G0 G90 G54 X0 Y0
G0 Z10 M3 S1400 M8
G0 Z-14.75 进刀至螺纹最深处
G01 G41 X-16 Y0 F2000 移至进刀位置,加入半径补偿
G03 X24 Y0 Z-14 I20 J0 F500 切入时采用1/2圈圆弧切入
G03 X24 Y0 Z0 I-24 J0 F400 切削整个螺纹
G03 X-16 Y0 Z0.75 I-20 J0 F500 切出时采用1/2圈圆弧切出G01 G40 X0 Y0 回至中心,取消半径补偿
G0 Z100
M30
3. 挑扣法
3.1 挑扣法的特点
箱体类零件上有时也能遇到大螺纹孔,在没有丝锥和螺纹铣刀的情况下,可采用类似车床挑扣的方法。
在镗刀杆上安装螺纹车刀,进行镗削螺纹。
公司曾经加工一批零件,螺纹是M52x1.5,位置度是0.1mm(见图1),因为位置度要求较高,螺纹孔较大,无法使用丝锥进行加工,且没有螺纹铣刀,经过试验,采用挑扣方法保证了加工要求。
3.2 挑扣法的注意事项
⑴ 主轴启动后,应有延时时间,保证主轴达到额定转速。
⑵ 退刀时,如果是手磨的螺纹刀具,由于刀具不能刃磨对称,不能采用反转退刀,必须采用主轴定向,刀具径向移动,然后退刀。
⑶ 刀杆的制造必须精确,尤其是刀槽位置必须保持一致。如不一致,不能采用多刀杆加工。否则就会造成乱扣。
⑷ 即使是很细的扣,挑扣时也不能一刀挑成,否则会造成掉牙,表面粗糙度差,至少应分两刀。
⑸ 加工效率低,只适用于单件小批、特殊螺距螺纹和没有相应刀具的情况。
3.3 具体举例程序
N5 G90 G54 G0 X0 Y0
N10 Z15
N15 S100 M3 M8
N20 G04 X5 延时,使主轴达到额定转速
N25 G33 Z-50 K1.5 挑扣
N30 M19 主轴定向
N35 G0 X-2 让刀
N40 G0 Z15 退刀