大型内螺纹的旋风铣削加工
大直径内螺纹铣削加工

换 代 ,市 场 竞 争 激 烈 。企 业 要 在 市 场 竞 争 中生 存 、发 展 ,必须 要提 高 自身 的技术 水平 和管 理水 平 ,提 高经 济 效 益 ,以优质 的产 品 和服 务 占领 、巩 固并发 展市 场 。本 文将 介绍 的是 用大 直径 内螺 纹 的铣 削 先进 技术 提 高产 品 质 量 ,提 高经 济效 益 ,增 强企 业市 场竞争 力 的情况 。 多少 年来 。汽 轮机前 汽 缸体 的加 工 中 ,前 汽 缸体 上 的 M10 4大 直径 内螺纹 的加工 工 艺为 :先 在 钻床 上 钻 2x
(Ja guS qa c ncl c o l u i i gu 2 8 0 1 i s u i Teh ia Sh o ,S qa Ja s 2 3 0 ,Chn ; n n n n ia
2S qa l g ,S qa i gu 2 8 0,Chn ) . i Col e u i Ja s 2 3 0 u n e n n ia
技 工 学校 校 长助 理 。 长期 从 事机 电 一 体 化 专 业 的教 学 与 生 产
实践 工作 。
18 8
・
数控 机 床 世 界 ・
能 降 低 钢 的 过 热 倾 向 ,能 细 化 晶 粒 改 善 组 织 。 因 此 , 它 具 有 良好 的 塑 性 与 韧 性 , 在 加 工 过 程 中 易 产 生 粘 刀 、 积 屑 瘤 , 切 削 性 能 较 差 。 过 去 采 用 旋 风 式 切 削 加 T 该 零 件 ,产 品 质 量 难 以 保 证 。
Juy. 01 l, 2 0
螺纹铣刀的铣螺纹加工详解

螺纹铣刀的铣螺纹加工详解编辑:洛希尔螺纹刀具随着时代的进步,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。
螺纹旋风铣

Topic al Review
CNC 螺纹旋风硬铣削
———高效绿色制造技术
黄祖尧
11 螺纹旋风铣削的原理
机床厂还专门生产了一批旋风铣床 , 原机械工业部
螺纹的旋风铣削是用安装在刀盘上的多把成形 北京机床研究所下属精密机床零件厂 , 在精密丝杠
刀 , 借助于刀盘旋转中心与工件中心的偏心量 e 来 生产线上就采用大连厂的旋风铣床对精密丝杠进行
MASCHIN ENBAU 公司 、Linsinger 公司等 。海外 的是我国 20 世纪 70~80 年代的水平 , 因此 , 引进
一些滚珠丝杠生产企业例如日本的 NS K , 台湾的 软件技术是十分必要的 。
HIWIN , 德 国 的 Rexrot h 、SHU TON , 美 国 的
在 CNC 旋风铣中 , 刀具材料和刀具的制造 、
4m) 和 CNC 内旋风铣 , 用于淬火前的软铣 。
S50C (J IS 标准) , 类似我国的 50~55 H 可控淬透
CNC 旋风铣床不但生产效率高 , 而且由于它不 性钢 。而 我 国 目 前 大 量 使 用 GCr15 、GCr15SiMn
使用难于处理的切削液 , 呈 “逗号”状的切屑易于 轴承钢 。我们要立项研究既能满足 CNC 旋风铣削
回收 , 对生产工厂的环境的污染大大低于一般铣削 工艺的要求 , 又能满足滚珠丝杠副使用性能要求的
和螺纹磨削 , 是值得推广的高效绿色制造技术。新 新钢种 。
一代的 CNC 旋风铣具有旋铣 、圆周铣 、车 、磨 、抛
作为一种技术附加值高的高效专用装备 , 其售
光等多种功能 。国外在机械制造的许多领域都采用 价是十分昂贵的 , 10 多年前的价格约为 40 万马克
内旋风铣削大螺距渐变底径面螺杆解读

内旋风铣削大螺距渐变底径面螺杆【提要】采用内旋风铣削方法加工大螺距渐变底径面螺杆,工效甚高,并能提高产品质量,降低成本,是值得推广应用的。
关键词:内旋风铣削挤出螺杆挤压螺杆渐变底径面随着橡胶、塑料及融熔法纺丝工业的发展,挤压机和挤出机的机制工艺也需相应跟上,而如何提高上述两种机械中的关键零件挤压螺杆和挤出螺杆的产品质量、降低成本,就成了当务之急。
当前,国内外制造这两种螺杆的方法有好多种,但在国内用内旋风铣削大螺距螺杆的方法,还属罕见,其实用此法加工,工效甚高,值得推广应用。
一、工艺方案概述在螺纹加工中,内旋风切削是一种比较先进的加工方法,对一些中、小螺距(螺距≤20mm)的丝杠或蜗杆,只需一次切削,便能完成螺纹加工,大大提高了生产效率。
当零件制造批量较大时,更能显示其优越性。
但目前采用内旋风切削过大螺距的螺纹,尤其当螺纹底径渐变或突变时,使加工产生较大的难度。
下面介绍一种在改装后的C630型车床上,用内旋风切削法加工如图1所示的挤压螺杆。
螺杆的材料为合金结构钢38CrMoAIA,螺纹右侧1010mm部分螺纹等深,中间480mm部分底径渐变,左侧560mm部分螺纹等深,其工艺装备的结构如图2所示。
将C630型车床小拖板拆除,在中拖板上装上旋风铣削头,并使旋风头主轴旋转轴线对工件轴线倾斜一角度,其值等于工件螺纹升角β,其倾斜方向,则由工件的螺旋方向而定,可用式β=arctg(s/πχ)来计算,式中8为工件螺纹螺距、d为工件螺纹中径。
此外,旋风头刀尖的旋转中心与工件的旋转中心应有偏心距e,一般e等于螺纹牙深加2—4mm退刀间隙。
旋风切削的过程是:启动旋风头电机,由节距25.4mm双排滚子链带动装有四把硬质合金旋风刀具的刀盘作高速旋转,这是主切削运动,工件夹持在卡盘上作缓慢旋转,形成切削过程中的圆周进刀运动,旋风头随大拖板平行于工件轴线作纵向进刀,工件每转一周,旋风头移动一螺距,因该工件中间部分螺纹的底径是渐变的,所以刀盘的移动轨迹还须与靠模一致。
螺纹的铣削加工详解

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。
螺纹铣刀的铣螺纹加工详解

螺纹铣刀的铣螺纹加工详解编辑:洛希尔螺纹刀具随着时代的进步,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X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。
大螺距螺纹的铣削加工

3 加工参数的设定 .
( )刀具转速的设定 刀具转速也就是机床 主轴 的 1 转速 ,即
n 0 v ( D 1 =1O0/ 竹 )
V R U ( 格 斯 ) A D I ( 特 维 克 可 乐 满 ) AG S 瓦 、S N V K 山 、
K N A EA ( E N M T L 肯纳 )等 。加 工大 螺距 螺纹 通 常选 用
。
. =
j
盈。 圈 ;
外 螺 纹
加工 内螺纹时 的刀具中心进给速度 ,即
: f D — )D1 l( l D /
寸制 锯齿螺 纹 由于斜 面 比较 长 ,若 采用 镗 削加工 ,在 螺 纹成 形 时刀 片与牙 型接触 面
大 ,极容 易 产 生振 动
而造 成 牙 面 振 纹 。 而
式中
—
——刀具中心的进给速度 ( m rn ; a a r / i)
—
刀具径向进 给速度 ( m m n ; m / i)
D ——螺纹铣刀直径 ( m) m ; D ——螺纹小径 ( m) I 。 n 加工外螺纹时的刀具中心进给速度 ,即
= l( f D+D7 / ) D ]
好 的稳定性和可靠性 ,而且更换 刀片比较容易 。在铣 削
( )刀具 中心的进 给速 度设 定 3
在编程 时要求采用刀具 中心进给速度 编程 ,刀具的进给
速度 由刀具中心进给速度 的大小决定 。
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WWW m e a1 t wor ng7 50 Om kf 9 c
圆弧插补指令 ,螺纹铣刀绕 螺纹轴线 作 、y方 向圆弧
外螺纹时 ,一般选用 图 3 、图 4所 示刀杆 。铣 削 内螺纹
内螺纹的铣削加工程序

内螺纹的铣削加工程序内螺纹的铣削加工是金属加工中比较常见的一种加工方式。
内螺纹的铣削加工需要根据不同的材料和螺纹类型进行不同的加工程序设计。
下面我们将以钢材为例,介绍内螺纹的铣削加工程序。
首先,在进行内螺纹铣削加工前,必须要使用合适的工具将工件夹紧,保证工件不会晃动或移动,避免加工出现误差。
接着,需要根据螺纹规格选择合适的刀具。
如果是粗螺纹,可以选择带有大排屑槽的刀具,如果是细螺纹,则需要选择带有小排屑槽的刀具。
一般来说,内螺纹的铣削加工是分为粗加工和精加工两个步骤进行的。
首先进行粗加工,处理掉工件上的大部分材料,然后再进行精加工,将螺纹加工精度提高到更高的水平。
具体的程序设计如下:1.粗加工程序设计首先,确定切削速度和切削进给量合适的范围。
一般来说,在进行粗加工时,应该使用较大的切削速度和进给量,这样可以快速地将大部分材料去除,提高加工效率。
然后,选择合适的刀具。
需要选择粗加工用的刀具,以满足切削加工速度较高的要求。
接着,通过自动编程软件进行自动编程,确定刀具轨迹,并设置初始刀具位置。
然后,进行加工实验,检查加工效果,并根据加工效果调整程序。
在进行精加工时,需要大幅度降低切削速度和进给量,以提高加工精度。
需要选择相应的刀具,并进行轨迹规划和初始位置设置。
在进行加工实验时,为了保证加工精度,可以逐步调整切削速度和进给量,逐步提高加工精度。
一旦达到了最佳的加工效果,就可以保存程序,并开始进行批量生产。
总的来说,内螺纹铣削加工需要选择合适的刀具,并根据不同的材料和螺纹类型进行不同的加工程序设计。
需要进行充分的加工实验,并根据实验结果调整加工程序,以达到最佳的加工效果。
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大型内螺纹的旋风铣削加工
1 前言
传统的螺纹加工主要采用螺纹车刀车削螺纹或采用丝锥、板牙手工攻丝及套扣等方法。
随着数控加工技术的发展,尤其是三轴联动数控加工技术的出现,使更先进的螺纹加工方式—螺纹的数控铣削得以实现。
螺纹铣削加工主要采用数控撞、铣类机床或加工中心。
对于小直径内螺纹(≤20mm)常用攻丝、套扣等方法来加工;对于材质硬度高、孔数较多的大型精密非标准内螺纹的加工,用这些传统的加工方法则比较困难。
英格索尔的NC-120内螺纹旋风铣削加工方法,则很好地解决了用传统方法难以加工的大型精密内螺纹的加工问题。
它可严格控制中径公差、减小或消除刀具切削时对牙型的干涉,大大提高了被加工螺纹的精度,并且加工效率高。
本文主要介绍旋风铣削的加工工艺方法和编程。
2 加工原理和加工工艺方法
加工原理和轨迹
在数控镗铣类机床上加工大型内螺纹,可采用旋风铣削,其加工原理为:高速旋转的成形铣刀,其刀尖回转圆始终与内螺纹外径处于内接状态,与此同时,刀具绕工件孔轴线作螺旋运动,此时60°成形刀把与刀尖干涉的金属切除,在工件孔壁上就切出螺纹槽。
螺旋运动由数控机床的螺旋插补功能来实现。
为防止加工到孔底部时,切屑与刀具的干扰阻挤和加工部位被切屑遮盖,旋风铣削均采用从孔底向外加工的走刀方向。
图1 铣削内螺纹刀具
刀具和附具
在内螺纹的旋风铣削时是借用NC-120装置上的刀片、刀盘和刀杆,其机构如图1所示。
并设计制造了一根专用接杆,前面连接NC-120刀杆和刀盘,后面的锥柄与机床主轴连接(图1)。
该刀片是可转位、不重磨硬质合金刀片,其尺寸和角度精度较高,可装于铣刀盘,同时装4~6把刀片,组成多刃铣刀盘。
通过刀盘尾部的定心柱和螺纹与刀杆联结,又通过刀杆尾部的短锥、键和螺钉,紧固在可装入锥孔的专用刀杆上。
该刀具有同时参与切削的刀片多、精度高、耐磨性能好等优点。
由于刀具直接连接主轴,在选择刀盘时,主要是考虑加工螺距的大小和螺孔的深浅,螺孔直径不是考虑的主要因素。
铣螺纹用的刀具也可自行设计,但其制造精度要满足工作的要求。
为保证其牙廓尺寸精度和表面粗糙度,尽可能采用多刃结构。
图2 内螺纹牙形尺寸和刀尖
螺纹有关参数的计算
内螺纹的牙型尺寸和刀点如图2所示。
螺纹标准中规定其牙型是将等腰三角形尖峰削去H/8高度,并以此处作为螺纹公称直径。
图2中体现螺纹配合间隙的要求。
数控铣削中,为使图2中所示的刀尖A与牙型尺寸中的点B重合,必须计算出螺孔的最大直径D1。
其计算如下:
D1=d+2×H/8=d+H/4
式中,H=0.866P,P为螺距,中径公差按其公差值的1/3考虑,则D1直径还将加大:
D1=d+H/4+e/3
式中,e为中径公差值。
3 程序编制
以西门子8系统为例,介绍其数控程序的编制。
以子程序形式编写。
用R参数代替语句中的数码和数值,能适用于不同直径、不同螺距、不同深度的螺纹加工,具有一定的通用性。
程序按刀具中心轨迹编写,所以不需要使用刀补功能。
程序可存入机床,使用时,由主程序调用并给出切削用量、初始参数赋值,同时使刀具中心定位在已加工好的底孔上方。
图3 内螺纹铣削工作图及参数定义
程序的初始赋值参数的定义和轨迹
图3是内螺纹旋风铣削程序轨迹及参数定义:RO1—加工螺纹公称直径;R03—专用铣刀盘刀尖直径(SK);
R05—加工螺纹的深度;
R06—螺纹中径的公差值;
R08—螺纹铣削走刀速度;
R09—螺距;
R11—刀具轴编号(X轴,111=1;Y轴,111=2;Z轴,R11=3)。
XY平面上内螺纹铣削程序框图
在XY平面上进行内螺纹铣削的程序框图如图4所示:
图4 程序流程图
XY平面上内螺纹铣削程序
对于数控镗、铣类机床(加工中心)来说,螺纹铣削加工程序的编制主要采用G02、GO3圆弧插补指令,形成螺旋插补运动。
下面是西门子8M系统使用的子程序单:N1 R1O 0.8S6 R12 4 R50 0;
R52 2 R53 R02 0
R54 0
N2 R30×RO9 R00 0 R30/R32;
N3 R01 R30 R00 0 R06/R51;
N4 R01 R06 R00 0 R01-R01;
N5 R01/R52 R00 0 R02 R01;
N6 R02/R52 R00 0 R54 R01 ;
N7 R54×R51 R00 0 R05 R54 ;
N8 G64 G91 G01 Z-R05 FR08 M03;刃具进入孔底
N9 G03 X-R01 Y0 PR2;圆弧切入至最大外径
N10 G03 X0 Y0 IR01 J0 ZR9;螺旋插补铣削一扣
N11 R50 R09;已加工长度增加一个螺距
N12 @02-10 R5 R50;判断R05>R50时,前跳到N10段
N13 G00 XR01 M05;R05≤R50时,刀具退到孔中心
N14 G90 G60 M17;子程序结束
程序是按加工右旋内螺纹设计的,也可按同样方法编写左旋内螺纹的通用参数子程序。
4 结论
用旋风铣削法来加工大型精密内螺纹,能严格控制中径公差,加工精度好,效率高。
由于采用了子程序技术,编程较为简便。
且对于不同类型的螺纹,只需修改程序中的参数即可,程序可保存于数控系统中,加工时调出,适合于批量生产。
我们在型号为XK713型数控机床上采用了旋风铣削加工M200的大型内螺纹,结果表明,用该方法加工,生产效率比用传统方法加工提高了40%,且容易控制其加工精度。