螺纹旋风铣
绝大部分热量 , 工件温升低 , 热变形小 , 它是一种
高效绿色螺纹加工方法 。
图 2 旋风铣削早期的典型结构 (旋风铣头已有改进)
德国等西方工业发达国家 , 上世纪 80 年代推 出 CNC 旋风铣机床 (见图 3) 及高刚度精密定位 刀盘 (见图 4) 。在 Metaltes’87 西德金属加工展 览会 ( 北 京) 上 首 次 在 中 国 展 出 其 产 品 。德 国 Leistritz 公司在 CIM T’91 展出产品的同时还给中
这一先进技术来加工异型回转体零件 。例如 : 挤压 / 台 , 现在的价格则更高 。而 CBN 刀片的价格是硬
螺杆 、螺旋输送器螺杆 、蜗杆 、核反应堆容器及涡 质合金的 8～10 倍 , 这也是多年来未在国内推广应
轮机的特殊螺杆、偏心螺杆、球体、钢丝绳卷筒等。 用的重要原因 。引进先进的技术必须结合我国的国
28 机械工人 (冷加工) 2004 年第 9 期 机械工人 冷加工热加工 为制造业创造价值
切 削 技 术 !!""#$% &’()$*+*%,
大型内螺纹的旋风铣削加工
李 刚! 朱红玲 "长沙航空职业技术学院!湖南 长沙 !"#"$!#
摘 要*介绍了大型精密内螺纹旋风铣削加工的工艺方法和编程!该方法主要针对材质硬度高$孔数目较多的大型精密
当被用于精密滚珠丝杠的粗加工和淬火后的半精 情 , 找到巧妙的切入点才能转化为生ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ力 , 才能产
加工时 , 由于它在短时间内去除螺杆绝大部分的切削 生效益 。对于我国大多数滚珠丝杠制造企业而言 ,
量 , 使工艺路线简化、制造周期大大缩短 , 还因为精 可采用经济型 、中低档 CNC 旋风铣装备 , 据了解 ,
据了解国外生产 CNC 旋风铣床的主要厂家有 : CNC 旋风硬铣的工艺参数和技术软件 。我国现有
德国 Leistritz 公司 、GW T 公司 、Burgsmuller 父子 的技术手册 、科技资料中有关旋风铣削的工艺参数
公 司 , 奥 地 利 WEIN GA¨R TN ER — 基本上都是属于 “低精度”、“软铣”的范围 , 反映
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
旋风铣削以丝杠外圆定位 , 有利于提高丝杠的 加工精度 , 有利于贯彻 ISO 标准 。
图 4 高刚度精密定位旋风铣刀盘
螺纹旋风硬铣 ( Thread Hard Whirling) 技术
可以对 60 HRC 以上的滚珠丝杠和滚珠螺母实施硬
铣削并达到较高的精度和加工表面质量 , 使这一新
工艺迈入高效绿色制造领域 。
磨余量的小量化和均匀化而改善螺纹表面质量 。
济宁博特公司正在研制 CNC 旋风铣 (软铣) , 也可
对于 滚 珠 丝 杠 精 度 ≤P3 级 的 产 品 , 可 采 用 采取从国外购买旋风铣头 , 再自制与之匹配的高刚
CNC 旋风硬铣取代螺纹磨削快速制造出来 。
度专用 CNC 车床 , 用于淬火前的软铣 , 通过实践
图 1 螺纹旋风铣削工作原理图
21 旋风铣削由 “软铣”到 “硬铣”是高速硬 切削制造技术的突破
旋风铣削在我国机械制造中早有应用 。在 20 世纪 60～70 年代作为一项革新成果推广 , 最普遍 的作法是在卧式车床的溜板上安装旋风铣头 (见图 2) , 主要用于一般钢材各种螺纹的软铣 。当年大连
固度) 。 (5) 先进的强冷技术使高速旋风铣削具有优良
齿形精度 < 0102mm , 表面粗糙度 Ra ≤014μm。 单件工时 : 11137min , 刀片寿命 : 750m 。
的排屑和散热条件 。
(2) 滚珠螺母 : GQ32 ×32 (钢球 <312mm) ,
31CNC 控制和误差补偿技术使螺纹的旋风铣 螺纹长度 120mm , 材料 : CF63 , 60～62 HRC。在
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 、
图 3 20 世纪 80 年代的 CNC 旋风铣床 (加工 <80mm ×10mm 的滚珠丝杠)
26 机械工人 (冷加工) 2004 年第 9 期 机械工人 冷加工热加工 为制造业创造价值
专题综述
Topic al Review
国机床工具协会滚动功能部件分会的企业介绍了 CNC 旋风铣及铣削技术 。时隔 10 多年之后 , 在滚 协五届二次理事会期间 , 该公司再次对口交流了 CNC 旋风硬铣技术及新产品 。
TH0MSON 、 SA GINAW 、B EAV ER , 意 大 利 的 齿形的修正 、旧刀的刃磨十分关键 , 例如 : 大螺旋
UMB ER - cuscinetti S1P1A 等为了提高生产效率 , 升角螺纹牙型的修正 , 因铣削时受力状态的差异导
缩短制造周期 , 在滚珠丝杠生产线上都采用了这一 致齿形两侧面误差的修正 。在成批生产中 , 必须解
完成渐进式的高速铣削 (见图 1) 。刀盘的旋转轴 高效粗加工 。山东济宁丝杠厂 、南京工艺装备厂等
线相对于工件轴线倾斜一个螺旋升角 β。加工时 , 许多丝杠生产厂也都曾采用这一工艺 。但是多年来
工件以 nw 低速旋转 , 刀盘以 no 与工件同向高速 我国旋风铣工艺一直停留在低精度软铣水平上 。 旋转 , 工件每转 360°刀盘纵向进给一个导程 , 从
60 HRC 以上的硬材料 。在这方面西方工业发达国 淬火后的硬度 60～62 HRC。
家开发时间较早 、技术水平高 。
在 PW160 型 CNC 旋风铣床上加工后 :
(4) 新一代的 CNC 旋风铣床大大强化了机床
导程 精 度 ( 静 态 测 量) : P3 级 ( 01012mm/
—工件 —刀具系统的动刚度 (也包括机床安装的牢 300mm) , 中径锥度 0101mm/ 1 000mm ;
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
论”等 , 在生产实践中得到进一步验证和发展 。 (3) 先进的刀片材料和精密的刀具 、刀盘制造
技术 为 旋 风 硬 铣 创 造 了 必 要 条 件 。立 方 氮 化 硼
可使齿形精度 ≤0102mm , Ra < 3～5μm (最低 Ra = 014μm) 。
滚珠丝杠 、滚珠螺母采用 CNC 旋风硬铣的加
120mm , 齿 形 精 度 01004mm 表 面 粗 糙 度 Rz < 项技术含量高的系统工程 , 为了提升我国滚珠丝杠 4μm , 单件工时 : 113min , 刀具寿命 : 350 件 。 制造水平 , 有条件的企业全面引进是十分必要的 。
41 关于我国推广 CNC 旋风硬铣技术的探讨 在购买装备的同时应当引进全套的制造技术 , 包括
淬硬的滚珠丝杠和螺母为什么能直接旋风硬铣
削出螺纹呢 ? 笔者分析归纳为以下几方面 : (1) 旋风铣削是渐进式的切向断续切削方式 ,
使切削阻力大大降低 。
图 5 螺纹旋风铣削各轴运动示意图
而螺纹的齿形精度和表面质量则通过提高刀具 的成形精度 、寿命 ; 多刀刀盘的制造精度和安装精
(2) 金属切削领域中的高速硬切削 、干切削理 度 ; 刀盘 β角的调整精度 ; 优化刀盘与工件的速 论 ———例如 “绝热剪切理论”、“周期脆性断裂理 比 ; 在各把刀之间对切削余量的合理分配等措施 ,
非标准内螺纹的加工% 实践表明!该方法加工效率高!且可严格控制螺纹的精度%
关键词*内螺纹) 旋风铣削) 程序
中 图 分 类 号 *!"#$
文 献 标 识 码 *!
文 章 编 号 *"##$%$&&&"$##’ (#%%##&&%#$
#$% &’()*+% ,-))-+. /0*(%11-+. *+ 2$% 3%45’ #$0%461 78 94+.! :3; 3*+.< )-+.
CBN 刀片具有硬度高 、其耐磨性仅次于金刚石 、 工实例 : (取自德国 L 公司资料)
红硬性好并具有较高的抗冲击 、抗破碎强度 。而聚
(1) 滚珠丝杠 : GQ40 ×10 (钢珠 <6135mm) ,
晶立 方 氮 化 硼 PCBN 刀 片 则 更 适 应 于 高 速 加 工 螺旋长度 1000mm , 材料 : CF63 (德国 DIN111213)
削由低精度粗加工向精密加工方向发展
PWM200 型 CNC 内旋风铣床加工后 : 导程 精 度
机械工人 冷加工热加工 为制造业创造价值 机械工人 (冷加工) 2004 年第 9 期 27
专题综述
Topic al Review
大型内螺纹的旋风铣削加工
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。
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
旋风式外铣削头设计论文
中文摘要本次毕业设计的题目是旋风式外铣削头设计。
设计的铣刀主要用于螺杆外螺纹的铣削。
目前对螺杆常用的加工方法主要采用车削和磨削。
车削加工精度差，磨削加工虽然加工精度较高，但对于大导程或长度较长的螺杆来说，由于磨削被加工面是砂轮旋转轴线相对螺杆轴线偏转相应的螺旋角，螺杆达到一定的长度，砂轮接杆就会碰到被加工工件。
因此，螺杆的可加工长度受螺杆螺旋升角的限制，同样即使螺旋升角不大，当螺杆长度达到一定值时，对其的磨削加工也无法完成。
显然，用传统的加工方法显然会比较困难。
所以我们采用旋风铣削的加工方法。
旋风铣削的加工方法则很好地解决了用传统加工方法难以加工的螺杆问题，它可以消除刀具切削对螺槽外形的影响，大大提高被加工螺杆的精度，并且加工效率高。
随着旋风铣削机床在机械制造业中的成功应用和推广，德国Leistrite公司近年来又推出了高速硬体内螺纹旋风铣削机床，一改传统的加工原理，刀杆不用偏转，而是与螺母轴线平行，且使成形刀切削面与螺纹的法向截面重合，铣削出的螺纹滚道截型与成形刀具的截型一致。
为了提高数控加工的效率，目前国外许多飞机厂和发动机厂已采用高速切削加工来制造航空零部件。
我们所指高速加工是高速主轴、高速进给和先进的控制软件。
目前，国外在高速切削加工方面除了进行工艺研究外，还着重开展了研制、发展和提供能够适应于高速切削加工用的高质量、高性能、高可靠性的加工设备和装置。
与高速切削加工设备和装置相关的新技术包括：机床结构改进、主轴结构改进、坐标轴驱动技术、导轨设计、刀具材料研究、刀具夹持装置、冷却处理技术、精密位置测量技术、排屑技术以及能适应于高速切削加工设备控制的CNC控制系统及软件等。
因此我们设计铣削刀具十分必要。
关键词：旋风铣削、螺杆The Graduation is outside the cam tornado the shaping lathe design. This topic main processing object for plastic transportation screw rod.At present mainly uses the turning and the grinding to the screw rod commonly used processing method. The lathe work precision is bad, although the abrasive machining the working accuracy is high, but regarding led greatly or the length long screw rod, because the grinding by the machined surface was the grinding wheel centerline relative screw rod spool thread deflection corresponding angle of spiral, the screw rod will achieve certain length, the grinding wheel link will bump into is processed the work piece. Therefore, the screw rod may process the length the screw rod lead angle limit, even if similarly the lead angle is not big, when the screw rod length achieves certain value, is also unable to its abrasive machining to complete.Obviously, will be quite obviously difficult with the traditional processing method. Therefore we use the tornado milling the processing method. Outside the tornado the milling processing method well has solved the screw rod problem which processes with difficulty with the tradition processing method, it may eliminate the cutting tool cutting to the spiral flute contour influence, enhances greatly is processed screw rod's precision, and the processing efficiency is high.Applies along with the tornado milling engine bed's in machine-building industry success and promotes, German Leistrite Corporation has promoted in recent years the high speed hardware box thread tornado milling engine bed, as soon as changes traditional the processing principle, the cutter bar does not use the deflection, but with nut spool thread parallel, and causes the forming tool cutting face and the thread normal section superposition, the milling leaves the thread roller conveyer truncation is consistent with formed cutter's truncation. In order to improve the efficiency of CNC machining,At present, many foreign aircraft engine factory plant and high-speed machining has been used to make aviation parts and components. Aluminum alloy parts, such as long, thin web parts, molds, titanium parts. We are referring to high-speed processing of high-speed spindle, high speed feed and advanced control software. At present, foreign high-speed machining in addition to the technology aspects of study, High-speed cutting and processing equipment and installations related to new technologies include: improvements in machine tool structures, spindle structure improvements axis drive technology, guide the design, tool material, tool clamping devices, cooling technology, precision position measurement technology, Chip technology and to adapt to high-speed cutting CNC-controlled processing equipment control system and software. Therefore, we designed milling cutter is necessary.Keywords：tornado milling、screw rod中文摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1 本课题分析 (1)1.2 旋风铣削的原理 (2)1.3 旋风铣削国内外状况 (4)第二章油马达驱动铣削头总体设计 (5)2.1 旋风铣工件成型原理 (5)2.2 方案一内旋风铣 (6)2.3 方案二外旋风铣 (7)2.4 最终方案 (8)第三章设计与计算 (8)3.1 结构设计 (8)3.2 旋风铣削运动的矢量建模 (16)3.3 液压系统的设计 (20)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)第一章绪论1.1 本课题分析Moineau泵自1931年发明以来，广泛地应用于石油化工和机械工业等领域。
新技术大幅提升螺纹旋风铣性能
新型 高性 能 刀具 材料 提供 了更 多 可能 性。旋 风铣
时可 采 用 更 为 坚 固 的 切 削 刃 ，这 意 味 着 能 够 利 用 更 高 的耐 磨 性 ，并 且 良好 的 刃 线 韧 性 保 证 了 切 削
以说解决 了螺纹车 削时所遇 到的许 多问题 。
然 而 ，迫 于 更 具 竞 争 力 的 加 工 需 求 ， 目前 的 问 题 更 多 的 在 于 优 化 螺 纹 旋 风 铣 。 作 为 一 种 面 世 已有 一 段 时 Ｅ ，并 且 在 缺 乏 创 见 的 制 造 部 门 内 受 ｌ
到束 缚 的加工 方 法 ，维 持 现状 往 往成 为 常态 。随 着交付时 间和 制造 成本 的要求 愈 发严 格 ，新公 司
松 快 捷 。此 类 刀 具 极 为 平 稳 的 切 向 切 削 作 用 在 整
下大幅提高零件产 出。示例如 图 ２所示 。
图
２
个 加 工过程 中能够确 保高 精度 和优 良的表 面光 洁
２１ ０２第１ ・ Ｍ Ｍ ｌ 期 Ｗ Ｅ ９１
（ ）是否可提供标准刀 片？对非标 产 品来说 ， ５
交付情况如何 ？
刃 的锋利 性 。通 过利 用钛 合金 和超 级合 金 加工 在
其 他 领 域 的 发 展 成 果 ， 就 可 以 将 螺 纹 旋 风 铣 引 入
到 一 个 新 的加 工 层 面 。
（ ）螺纹旋 风铣 刀具 是整 体 解决 方案 的一部 ６
涂层 ，具有 极佳 的刀 片基 体粘 结性 ，对所 需 的锋 利切削刃 更是 如此 。它专 为保 证切 削 刃刃 线 的高
基于旋风铣的大螺距梯形螺纹多齿机夹式刀具的设计
图 1-1 机床两铣削头的布局 2 刀具设计 2.1 成形法旋风铣削大螺距梯形螺纹 采用成形盘铣刀旋风铣削法加工时，用左、右刀片切削螺纹牙 底、左侧面、右侧面。此方法切削时，左、右刀片分别承担一齿梯 形螺纹的左右余量。刀具切削成形如图 2-1 所示：
图 2-1 大螺距梯型螺纹成形切削简图
︱340︱2017 年 6 期
图 2-3 多齿粗铣刀安装后简图 2.2.2 多齿粗铣刀刀盘部件 多齿粗铣刀刀盘部件由前夹板、刀杆、后夹板、定位螺杆和刀 盘体。刀盘体上上加工有止口，前、后夹板就利用止口位与刀盘进 行安装，利用定位螺杆连接刀盘体、刀杆及前后夹板。刀片安装于 刀杆上，刀杆卡于刀杆槽中。刀杆起连接和定位刀盘体与刀片的相 对位置的作用。 刀盘体上铣出刀杆槽。组装刀杆与刀盘前，需先将左、右刀片 与刀杆安装后再与刀盘上的刀杆槽进行安装，再经前、后夹板压住 刀杆，从而确保刀杆轴向精度。 刀杆上钻螺纹孔，用压紧螺钉固定刀片。刀杆上需钻有定位孔， 用于与刀盘内孔定位。刀杆上的螺纹孔和定位孔的尺寸公差和位置 公差需要保证。 2.3 多齿精铣刀 多齿精铣刀同样也利用分体设计，由刀盘体、右刀片、右压刀 块、左刀片、左压刀块、定位螺钉构成。利用左、右刀片采用错位 夹紧以实现错位切削。以压紧螺钉将刀片压紧在刀杆上，如图 2-5
旋风铣削丝杠螺纹时牙槽双侧表面质量不同分析与铣刀设计
旋风铣削丝杠螺纹时牙槽两侧表面质量差异分析及铣刀设计作者：湖南工程学院谭立新1 引言高速切削、强力切削可显著提高加工效率，是现代制造技术的重要发展趋势之一。
但随着切削速度的提高，在某些加工场合也带来了加工质量方面的问题。
如采用旋风铣削法高速铣削内、外螺纹时(见图1)，虽然加工效率高、冷却效果好，但加工出的螺纹精度并不高，且螺纹牙槽两侧面的表面质量存在较大差异。
对于粗加工工序，螺纹牙侧表面加工精度影响不大，但对于一次完成全牙深切削的最终加工而言，这一问题不容忽视。
为此，本文对旋风铣削丝杠螺纹时牙槽两侧面的表面质量进行了分析计算，并介绍了旋风的设计方法。
a)铣削外螺纹(b)铣削内螺纹图1 旋风铣削内、外螺纹2 牙槽两侧面表面质量的计算与分析1) 牙槽两侧面表面特征旋风铣削丝杠螺纹时，当铣削速度提高到2000r/min 以上，螺纹牙槽底面(沟底)及其中一侧面的表面质量明显提高。
由加工结果可知，无论是采用刀具进给方式、由改装的旋风铣削装置，还是采用工件进给方式的专用丝杠加工设备，均为迎向铣刀的牙槽一侧(记为A侧)的表面加工质量明显优于相对的另一侧(记为B侧)。
A侧表面光滑锃亮；B侧表面光泽不明显，用手触摸有细微粗糙感。
2) A侧表面粗糙度计算如图2所示，设刀刃位于水平线OO'时为零时刻，经过时间t后，铣刀盘转过一齿，则有ωF t+ωωt=1/Z式中，ωF、ωω分别为铣刀和工件的转动角速度，Z为装刀数。
设转速比λ=ωF/ωω=n F/nω(n F，nω分别为铣刀和工件的转速)，则可得t=1(/λ+1)ωωZ图2 牙槽侧面粗糙度分析设被加工螺纹螺距为P，则经过时间t后，刀具的轴向进给位移量为S1=ωωtP=P(/λ+1)Z与此同时，工件转过的角度为θ=2πωωt=2π(/λ+1)Z刀具下降高度为Y=2(R-h/2)sin(θ/2)=2(R-h/2)sin[π(/λ+1)Z]则刀具的横向位移量为S2=Ytanβ=2(R-h/2)tanβsin[π(/λ+1)Z]式中，R为丝杠直径，h为牙槽深度，β为螺旋升角。
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。
第17章 螺纹刀具
一般丝锥容屑槽均做成直槽。为了改善排屑，避 免切屑阻塞造成崩刃和划伤加工表面，有时也做 成螺旋槽。加工通孔右旋螺纹时，采用左旋，以 使切屑向下排出；加工盲孔时，采用右旋，使切 屑向上排出如图17.12a、b所示。加工通孔时，为 了改善排屑条件，还可将直槽丝锥的切削部分磨 出刃倾角λs 如图17.12c所示。 二、攻丝扭矩及其减小措施 丝锥工作时主要承受扭矩，正常情况下，攻丝扭 矩切削扭矩和刀齿与已加工表面间的摩擦扭矩组 成。攻丝扭矩超过丝锥强度时，丝锥就会折断。
如前所述，增大切削锥角κr 切削厚度hD 增加， 可采用κr 值小的丝锥，工件厚度小于切削锥长度， 则减少了切削总面积，从而减小了切削扭矩，如 螺母丝锥、拉削丝锥。 加工不锈钢等韧性材料时，摩擦扭矩比例增大， 可采用跳齿丝锥。跳齿丝锥就是沿螺纹螺旋线有 规律地去掉一部分刀齿，使切削刀齿数减少，每 个切削刀齿所切削的切削厚度增大，从而减小切 削扭矩。图 17.13所示是容屑槽数Z=3的跳齿丝锥 展开图。
制造困难，生产中通常将铣刀的廓形做成直线， 因而加工的螺纹廓形将产生误差。因此，主要 用于加工精度不高的螺纹或作为精密螺纹的粗 加工。 2）梳形螺纹铣刀。梳形螺纹铣刀刀齿呈环状， 铣刀工作部分长度比工件螺纹长度稍长。加工 时，铣刀轴线与工件轴线平行，铣刀快速回转 作切削运动，工件缓慢转动的同时还沿轴线移 动。铣刀切入工件后，工件回转一周，铣刀相 对工件轴向移动一个导程。因为铣刀有径向切 入与退出行程，所以工件要转一周多一些，就 可铣出全部螺纹。梳形螺纹铣刀生产效率较
第二节 丝锥
丝锥用于加工内螺纹，按其功用可分为 手用丝锥、机用丝锥、螺母丝锥、梯形 螺纹丝锥、圆形螺纹丝锥、短槽丝锥。、 挤压丝锥与拉削丝锥等。 一、丝锥结构 丝锥的种类虽多，但各种丝锥主体结构 是相同的，都由工作部分和柄部两部分 组成。见图17.9。
滚珠丝杠螺纹的旋风铣削工艺
滚珠丝杠螺纹的旋风铣削工艺作者：孙悦来源：《科学导报·学术》2020年第36期摘;;要：高速旋风铣削是一种新兴的高效绿色加工方法，加工时工件一次铣削完成，不使用任何切削液，加工效率大约是磨削加工的5-8倍，在国外滚动部件加工行业得到了广泛应用。
滚珠丝杠旋风硬铣削加工过程中，刀具工件接触区产生大量的切削热，使工件温度升高产生了热变形。
主要从以下两方面研究：1、深入研究旋风硬铣削加工工艺参数、工件材料、刀具材料、工件的装夹方式、工件刀具运动方式，分析了影响旋风硬铣削加工精度的动态和静态因素，指出影响工件螺距累积误差的主要是工件待加工段的热变形。
2、分析了旋风硬铣削加工机理，在考虑工件型号、工艺参数对铣削热的影响的基础上，建立了参数化的旋风硬铣削仿真模型。
采用该新工艺，切削速度高，实现了以铣代磨，使螺纹加工工艺路线简化，制造周期大大缩短。
关键词：旋风铣削;螺纹加工;滚珠丝杠;切削热中图分类号：TH-39;;;文献标识码：A0;;引言滚珠丝杠是一种高精度的机械传动部件。
由于它具有高精度，低摩擦，高传动效率和高速进给的优点，已被广泛应用于许多行业。
但是，其制造工艺比较复杂，传统的螺纹加工方法通常需要经过2〜4倍的机械加工才能满足精度，齿形和表面质量的要求，且生产效率较低。
针对这种情况，提出了一种高速旋风硬铣削的螺纹加工方法。
它具有环保，加工效率高的优点，已成为现代制造业中一种先进的螺纹加工方法。
根据螺杆旋风铣削过程中的特点，对螺杆旋风铣削加工切削刀具，工件及切屑的瞬态温度进行了分析。
1;;旋风铣削的工作原理和特点1.1;;旋风铣工作原理旋风铣削是一种高速螺纹铣削装置，安装在车床上并与车床匹配。
旋风磨机安装在车床的拖板上，车床固定工件以完成低速进给运动。
旋风磨机驱动外部旋转或内部旋转工具杆上的硬质合金刀具高速旋转，以完成切削运动以从工件上切削螺纹。
旋风铣削是一种借助工具中心和工件中心之间的偏心率进行的渐进式高速铣削。
螺纹加工神器——旋风铣
螺纹加工神器——旋风铣什么是旋风铣？旋风铣是通过安装在高速旋转刀盘上的硬质合金成型刀具，从工件上铣削出螺纹的螺纹加工方法。
因其铣削速度高（速度达到400m/min），加工效率快，和传统的车削效率高几倍甚至十几倍，加工过程中切削飞溅如旋风而得名—旋风铣。
旋风铣可以实现干切削、重载切削、难加工材料和超高速切削，消耗动力小。
表面粗糙度能达到Ra0.8μm。
旋风铣时机床主轴转速慢，所以机床运动精度高、动态稳定性好，是一种最先进的螺纹加工方法。
旋风铣加工的运动形式：旋风铣在加工过程中需要完成五个加工运动：·刀盘带动硬质合金成型刀高速旋转（主运动）·机床主轴带动工件慢速旋转（辅助运动）·旋风铣根据工件螺距或导程沿工件轴向运动，走心机为棒材的进给运动（进给运动）·旋风铣径向运动（切削运动）.旋风铣在一定角度范围内还有螺旋升角调整的自由度（旋转运动）旋风铣的切削形式及旋风铣可加工的零件种类：旋风铣的切削形式分为：·内切式·外切式；旋风铣可以加工接骨螺钉，螺纹，丝杠，蜗杆，螺杆类零件；旋风铣加工零件类型旋风铣加工螺纹的优势：与其它一般螺纹的加工方法相比，旋风铣切削螺纹有如下的优点：1、加工效率高，比传统加工效率可提高几倍甚至十几倍以上；2、由于是成型加工，产品一刀成形，偏心切削不需退刀，精度高；3、由走心机加装旋风铣动力刀座构成，机床结构无需任何改动，螺旋升角可调，安装方便；节省投资专机设备的费用；4、表面粗糙度可达Ra0.8微米，加工精度提高2级；5、旋风铣刀座作为一把特殊刀具，在数控系统控制下全自动加工；旋风铣的实现方式：1、旋风铣专机：该方式精度虽高，加工范围也广，但需要巨额投资专用设备；并且柔性差，不能完成走心机能加工的后续车铣及钻孔等一系列的其他加工工序；在走心机旋风铣动力刀座出现后，在加工接骨螺钉小蜗杆、微型小丝杠等领域，该专机方式已经完全淘汰；2、普通车床+旋风铣刀座：该方式为国内采用的改造方式，投资小但比较低端，只能加工大的丝杠等部件，不能加工接骨螺钉等微型零件且精度有限；3、瑞士型走心机+旋风铣刀座：该方式只需在走心机上加装旋风铣刀座，精度高，数控化自动加工，加工范围较广且不需要购买专用机床，投资少，效益高；并且可以完成车铣钻等后续一系列其他加工工序，可以实现无人值守高效加工；是接骨螺钉和小蜗杆等零件最先进的加工解决方案！接骨螺钉旋风铣圆形刀片接骨螺钉旋风铣三角形刀片下面看一段旋风铣刀加工视频来源：西钛珂。