圆柱螺旋槽的铣削
数控铣加工中螺旋铣削的运用
数控铣加工中螺旋铣削的运用作者：刘艺群尹冠博来源：《科技创新导报》2020年第09期摘要：数控铣加工中，需要通过螺旋洗削的运用，提高加工工具的优化，满足工作加工的具体需求。
分析螺旋洗削的技术要素，以螺旋洗削为运用标准，对轮廓、螺纹、孔等进行分析调配，确定数控铣加工的操作标准，以合理的优化措施拓展加工标准要素，满足数控铣加工的生产工艺。
关键词：数控铣加工螺旋铣削运用中图分类号：TG547 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）03（c）-0101-02科技快速发展，我国的机械加工工艺也不断发展。
机械加工制造过程中，针对不同加工技术模式，需要以有效的运用程度，不断提高数控加工技术手段，提高机械加工效率和综合质量水平，以提高数控技术的机械加工产业链，发挥其过程中的工程环节要素。
数控加工技术中心，以现阶段的发展模式标准，融入机械加工生产领域的关键要素，不断推进机械加工产业发展，以满足实际工艺的发展需求。
结合数控加工技术，以有效的技术模式，不断提高螺旋洗削的数控加工标准，注重过程要素的展示，提高相关要素的分析和研究。
1 螺旋洗削的技术加工分析标准螺旋洗削操作中，依据刀具进行工作过程步骤分析。
工作中，需要按照刀具沿着圆柱面旋转，不断运用。
结合轨道路径完成切割操作。
加工设施工艺处理中，需要调节工具连续的切割标准，在设备底部设置旋转环，确定切割面的准确投影位置。
螺旋线底面逐步形成投影圆面结构。
在实际的加工操作中，按照螺旋洗削的标准要素下刀，调整不同角度下产生的切割变化量。
按照刀具的实际工作过程进行处理，调整轨道螺旋洗削面。
按照切割的深度，确定预设的深度，结合螺旋洗削的位置，保证工作的安全准确。
2 螺旋洗削的具体运用操作标准2.1 輪廓洗削的具体步骤按照轮廓切割的操作过程，机械加工主要采用普通切割工具，对于加工工件的实际情况认识不足。
整体加工流程效率水平较低，切削铣刀过程中，如果垂直下刀，就会导致整体结构产生不良的损坏问题，甚至严重的影响下刀的标准情况。
螺旋式铣削孔轮廓的技巧
螺旋式铣削孔轮廓的技巧摘要随着科学技术不断发展,数控机床的发展也越来越快,数控机床也正朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。
而在数控加工中合理的选择加工方法,巧用一些G代码,必能提高质量,提升效率。
螺旋式铣削孔轮廓就能胜任一般孔的精加工,其通用性强,可实现以铣代镗。
关键词数控;螺旋式铣削;孔加工在机械零件的加工作业中,孔加工所占的比例相当大。
无论是汽车行业还是在其他行业,高精度、高效率的孔加工对于促使零部件生产合理化是不可缺少的重要工艺过程。
而在各项数控技能大赛中,孔的加工是必须要掌握的内容,能够灵活使用孔的加工方法,一些加工技巧的合理使用,必定为参赛选手增加取得好成绩的砝码。
下面就以两种不同的孔系加工方法作下简单的比较与分析。
1 孔系传统加工方法小直径孔用钻,钻、扩或钻、扩、绞,较大直径的孔用预钻、粗镗、精镗,因此需要很多不同大小的刀柄和刀具。
尤其对于尺寸精度和表面粗糙度要求较高的孔(如轴承孔),更是需要的众多专用的镗刀。
以轴承孔为例,即使是标准系列的轴承孔,其规格从小到大也是数十、上百的概念,镗刀发展至今,种类、数量也以相当可观,以某国际著名刀具品牌为例,在直径100mm以内的镗刀系列中,可提供的规格有:25mm~32mm,30mm~38mm,37mm~47mm,46mm~56mm,55mm~70mm,69mm~8 4mm,83mm~101mm7种,且每种规格所具备条件的幅度最大为18mm,不难想象,在实际生产中需要的镗刀数量可能是非常大的。
对于数控铣床来说,即使拥有足够多的刀具,频繁地在机床上手工换刀也是一件劳动强度极大的事;如果是加工中心,由于拥有刀库并能自动换刀,必须要有足够数量的刀位,否则就只能当数控铣床用,失去了使用加工中心的意义,影响了生产效率。
2 螺旋式铣削加工孔轮廓孔的铣削加工很方便,一把铣刀可以加工各种不同直径大小的孔,但是由于刀具切削过程中受刀切削力的影响,存在让刀现象(特别是高速钢铣刀),形成喇叭口。
等倾角螺旋槽的片铣刀铣削加工技术
ａ ）
很 难 求 得 精 确 解 。 本 文 介 绍 的 在 Ａ ｔＣ 内 嵌 的 ｕｏＡＤ Ｖ Ａ开 发 环 境 下 编 制 的计 算 程 序 ， 有 效 实 现 非 圆 Ｂ 可
曲线 等 误 差 直 线 逼 近 法 的 节 点 计 算 ， 具 有 可 移 植 并
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误差值 的设置 可通过“ 量设置 ” 完成 。 变 来
性 ， 方 便 地 用 于 其 它 非 圆 曲线 的节 点 计 算 ， 可 形 可 也
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５ 其 它 非 圆 曲线 的等 误 差 直 线逼 近
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Ｋｅｗｏｄ ： ｘｄｏ ， Ｃ Ｃ Ｉ ｌＩ ｙ ｒｓｌ ｏ ｒ ｏ ｅ ｍ Ｎ ｌｉ Ｉ ｌｌ ｉ ｇ
１ 引 言
在 国 内外 关 于 螺 旋 槽 或 螺 旋 面 加 工 的 相 关 文 献 中 ， 究 重 点 主 要 集 中 于 回转 刀 具 的 制 造 和 螺 旋 桨 研
收 稿 日期 ：Ｏ ２年 １ ２Ｏ 月
目前 我 国正 在 研 制 的新 型 液 体 火箭 发 动 机 是 原 航 天 火 箭 液 体 发 动 机 的 换 代 产 品 。 为 提 高 冷 却 性 能 ， 这 种 新 型 发 动 机 燃 烧 室 的 内壁 外 表 面 上 周 向 在 分 布 着 数百 条 等 倾 角 螺 旋 槽 燃 料 冷 却 通 道 ， 筋 和 其
槽 的中心线轨迹 为 等倾 角螺 旋 线 ， 即在 曲线上任 意 点 处 的 切 线 与 该 点 母 线 的 切 线 方 向成 定 角 ， 类 该 型 曲线 也 称 为 斜 航 线 ， 图 １所 示 。 由 于 等 倾 角 螺 如
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。
圆柱形工件外圆上螺旋带间槽加工方法
圆柱形工件外圆上螺旋带间槽加工方法一、引言在工业生产中，圆柱形工件外圆上螺旋带间槽的加工是一项常见的加工工艺。
这种加工方法可以增加工件的表面粗糙度，减小工件的磨损，提高工件的耐磨性和使用寿命。
因此，对圆柱形工件外圆上螺旋带间槽的加工方法进行研究和探讨，对改善工件的表面质量和使用性能具有重要意义。
二、圆柱形工件外圆上螺旋带间槽的加工工艺1.机械加工法机械加工法是一种常见的加工方法，它利用机械加工设备对工件进行切削加工。
具体的加工流程为：首先，在工件外圆上标定出螺旋带的位置和宽度，然后利用车床、铣床等机械设备对工件进行切削和刀具加工，最后通过研磨和抛光进行表面处理，使得螺旋带的间槽形成。
2.激光加工法激光加工法是一种利用激光切割设备对工件进行加工的方法。
它利用激光光束对工件表面进行切割，可以实现高精度、高效率的加工。
具体的加工流程为：首先设计好螺旋带的尺寸和位置，然后利用激光加工设备将螺旋带的间槽进行切割，最后进行表面处理和抛光，使得螺旋带的间槽形成。
3.电火花加工法电火花加工法是一种利用电火花腐蚀原理对工件进行加工的方法。
它利用电火花在工件表面产生微小的腐蚀孔洞，最终形成螺旋带的间槽。
具体的加工流程为：首先利用CAD软件设计出螺旋带的形状和尺寸，然后利用电火花加工设备进行加工，最后进行表面处理和抛光，使得螺旋带的间槽形成。
三、圆柱形工件外圆上螺旋带间槽的加工工艺优缺点分析1.机械加工法优点：加工成本较低，适用于各种材料的加工，加工效率较高。
缺点：加工精度受到限制，安全性较差，易产生切削刀具磨损。
2.激光加工法优点：加工精度高，加工效率高，适用于各种复杂形状的加工。
缺点：设备投资成本高，操作技术要求高，加工过程中易产生热变形。
3.电火花加工法优点：加工精度高，加工效率高，适用于各种硬度的材料加工。
缺点：加工成本较高，加工速度较慢，加工过程中易产生气泡和孔洞。
四、圆柱形工件外圆上螺旋带间槽的加工工艺应用实例以某企业生产的汽车发动机气缸套为例，该气缸套是一种圆柱形工件，需要在外圆上加工螺旋带的间槽。
第八章 螺旋槽和凸轮的铣削
1. 垂直铣削法铣盘形凸轮的工作要点
（1） 划线和粗加工 在凸轮的坯件上划出凸轮的外形， 并打样冲眼。 （2） 铣刀选择 对于采用滚子从动件的等速盘形凸轮来说， 滚子中 心的运动轨迹是一条真正的平面螺旋线， 而凸轮实际 的工作廓线只是滚子外圆在各个不同瞬时位置的包络 线， 因此， 立铣刀的直径应与滚子直径相等。
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四、等速圆柱凸轮的检测与质量分析
1. 等速圆柱凸轮的检测
等速圆柱凸轮的检测 ａ） 升高量的检测 ｂ） 工作型面形状精度的检测
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2. 等速圆柱凸轮铣削的质量分析
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§ 8-4 等速盘形凸轮的铣削
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一、垂直铣削法
垂直铣削法铣等速盘形凸轮
等速盘式凸轮铣削方法
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（1） 从螺旋槽的槽口到槽底， 不同直径上的螺旋 线的螺旋角β 逐渐减小， 到槽底时螺旋角最小， 立铣 刀铣削时产生的干涉从零开始逐渐增大， 到槽底处干 涉最严重， 槽底宽度被扩到最大。
（2） 螺旋槽的螺旋角β越小， 产生的干涉现象也 越小， 当β ＝0°时则不产生干涉现象。
（3） 螺旋槽的深度尺寸越小， 干涉也越小。
台移动一个等于螺旋线导程Ｐh 的距离时， 工件匀速
回转一周。
螺旋槽铣削概述
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2. 因具有螺旋槽的工件的用途不同，螺旋槽的截 面形状也多种多样。
3. 铣削圆柱螺旋槽时， 由于不同直径圆柱表面上 的螺旋角不相等， 圆柱面直径大处螺旋角大， 直径 小处螺旋角小， 因此， 加工中存在着干涉现象， 引 起螺旋槽侧面被过切而产生槽形畸变。
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用小直径立铣刀铣矩形螺旋槽时的中心偏移量
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关于圆柱螺旋槽数控加工的研究-1
关于圆柱螺旋槽数控加工的研究圆柱螺旋槽一般指的是按一定规律环绕在圆柱面上的等宽槽，一般要求与螺旋槽等宽的圆柱销能够在其中自由平稳的滑动。
一般来说，圆柱螺旋槽的工作面即两个侧面的法截面线是平行的，槽宽在整个螺旋槽中是宽度相等的。
一般的数控加工方法是，在4轴立式加工中心机床中选择与螺旋槽宽度相等的刀具沿该螺旋槽中心线走刀，一般刀具有多大，加工出来的螺旋槽就有多大，能够满足一般的设计要求。
但此种加工方法存在很多局限性，主要有以下两个方面：一，当找不到直径与螺旋槽槽宽相等的刀具时，比如非标刀具，就必须定制刀具。
这就导致增加生产成本，加长生产周期。
二，当螺旋槽宽度尺寸较大时，加工比较困难。
由于加工螺旋槽程序中只存在移动轴和转动轴的联动，在这种情况下，数控系统不支持刀具直径补偿功能，所以当螺旋槽槽宽较大时，就只能用大直径刀具加工。
一般方法是先用小刀具加工去余量，再用比较大的刀具半精加工，最后用与槽宽宽度相的刀具加工。
这就导致加工时间长，刀具成本增加。
针对以上传统方法的不足，现提出一种新的在4轴立式加工中机床加工的数控加工方法。
首先，对螺旋槽进行分析。
与槽宽相等的刀具加工时螺旋槽时情况如下图所示：刀具在螺旋槽中示意图展开图其次，假设小直径刀具加工螺旋槽时，刀具与螺旋面的相切点正好是大直径刀具与螺旋面的相切点，小刀具径为D，螺旋槽宽度为W，螺旋槽展开线与水平线的夹角为θ，螺旋槽导程为T，旋转轴为绕X轴旋转的A轴。
刀小直径刀具走刀到相切点时，A轴座标正好与大刀具走到此相切点时相等，则可以得出下面的公式，如下图图1所示刀具在螺旋槽中示意图展开图图中Dz为螺旋槽基圆直径，当螺旋槽在不同深度，其基圆直径不同即Dz尺寸不同，相应θ值不同。
根据以上公式，应用于数控加工。
当Dz=圆柱最大直径即螺旋槽最大基圆直径时，加工出的螺旋槽槽宽开口处大，根部小的情况; 当Dz=螺旋槽根部基圆直径时，加工出的螺旋槽槽宽开口处小，根部大的情况; 当Dz=螺旋槽中部基圆直径时，加工出的螺旋槽槽宽上下基本一致。
铣工工艺学1_第二章 螺旋槽和凸轮的铣削
第二节 圆柱螺旋槽的铣削
2)交换齿轮之间应保持一定的啮合间隙，切勿过紧或过松。 3)由于工件螺旋槽有左旋和右旋之分，所以安装交换齿轮时要注 意工件的转向，若转向不对，可增加或减少中间齿轮来纠正。
第二节 圆柱螺旋槽的铣削
4)交换齿轮安装后，要检查交换齿轮的计算和搭配是否正确，一 般可采用如下的方法检查：在纵向工作台和床鞍之间用粉笔划一 标记，然后摇动工作台手柄，使工件旋转360°，检查工作台是 否移动了一个导程，当工件导程较大时，可使工件转180°或90 °，检查工作台是否移动了1/2或1/4的导程。
四、铣削矩形截面螺旋槽时的干涉现象
在铣床上铣削螺旋槽时，当工件回转一周时，铣刀相对于工件在 轴线方向移动的距离等于导程。
第二节 圆柱螺旋槽的铣削
图2-8 法向截面为矩形的螺旋槽
第二节 圆柱螺旋槽的铣削
图2-9 用立铣刀铣矩形螺旋槽时的干涉现象
第二节 圆柱螺旋槽的铣削
图2-10 用三面刃铣刀铣矩形 螺旋槽时的干涉现象
(2)升高率h 凸轮工作曲线转过单位角度时沿径向所移动的距离。 h=H/θ（2⁃4） (3)导程Ph 平面螺旋线转过一周时的升高量。 Ph=360°H/θ（2⁃6）
第二节 圆柱螺旋槽的铣削 一、交换齿轮的计算
所谓圆柱螺旋槽，即圆柱上若干条螺旋线的组合。
图2-7 铣螺旋槽时交换齿轮的配置 a)传动系统 b)交换齿轮位置
二、铣刀的选择
正确选择铣刀是保证圆柱螺旋槽截面形状的关键，铣刀的廓形应 与螺旋槽法向截面形状相符。
三、工作台扳转角度
第二节 圆柱螺旋槽的铣削
用盘形铣刀在万能铣床上铣削螺旋槽时，为了使螺旋槽方向和刀 具旋转平面相一致，必须将万能铣床纵向工作台在水平面内扳转 一个角度，工作台扳转角度的大小等于工件的螺旋角β，扳转的 方向是：铣左旋螺旋槽，左手推动工作台顺时针转动，铣右旋螺 旋槽时，右手推动工作台逆时针转动。
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圆柱螺旋槽的铣削
一、教学目的：
1、掌握在铣床上铣螺旋槽的一般知识。
2、能正确地进行挂轮计算和安装。
3、正确选择和安装铣刀。
4、能分析铣削中出现的质量问题。
二、工艺过程：
1、安装工件,首先校正分度头与尾架两顶尖的共同轴线与纵向进给方向平行度，并平行于纵向工作台面。
一夹一顶装夹工件，校正工作外圆与分度头主轴轴线的同轴度。
2、安装铣刀，用φ6键槽铣刀修磨成R3圆弧刀。
3、计算并安装挂轮。
导程Pz=πDctg β=3.14×30×ctg25°14′≈200 d---圆柱外圆直径； β---螺旋角。
配换齿轮 速比i=4231z z z z =z P P 40=5060
200640=
⨯ Z 1=60，Z 3
=50。
P —铣床工作台纵向丝杠螺距；
z P ——工件螺旋线导程；
Z 1 Z 3—主动轮，装于工作台丝杠一端； Z 2 Z 4—从动轮，装于分度头侧轴； 安装时间隙合适，不要过紧过松。
4、对中心，采用划线与试切结合的方法，使工件的轴心线与铣刀的廓形中心重合，并紧固横向工作台。
5、若在采用盘形铣刀加工，为使盘形铣刀的回转平面与螺旋槽的切向一致，需调整一个螺旋角ß,在X62W 上加工，通过扳转工作台实现，在X52K 上加工通过扳转立铣头实现，方向由螺旋方向决定。
6、对刀调整切深，吃刀后，铣第一油槽、退刀。
7、转动分度头主轴180º，铣第二油槽。
三、本课题所用工、卡、量具
四、本课题进行时的注意事项：
1、铣螺旋槽时、分度头主轴随工作台移动而回转，因此需松开分度头主轴，紧固手柄和分度盘，紧固螺钉，并分度手柄的扦销扦入分度盘孔中。
铣削时不允许拔出，以免铣坏螺旋槽。
2、在圆柱体上铣矩形螺旋槽时，应选用直径小于槽宽的立铣刀或键槽铣刀。
铣刀直径越小，干涉越小，不能采用三面刃铣刀铣削以免过切，而使干涉过于严重。
3、在安装配齿轮时，螺母应紧固在挂轮轴的端面上，而不要紧固在过渡套或齿轮上，以免影响配换齿轮的正常运行。
4、当Pz<60mm时，由于i>4，工作台在移时，会使份度头回转太快，易找成铣削时打刀，应将工作台的机动进给改为手动，即手摇分度头手柄，减小进给量以保证切削平稳。
五、评分标准
六、讲评
1.总结学生在练习中容易出现的问题，并提出在以后的生产练习中如何来预防。
2.全面分析总结学生在本课题中存在的问题及解决方案。
3.根据学生的熟练程度客观的评价学生的掌握程度。
４.学生的学习态度是否端正。
５.学生的质量意识是否正确。