引言
在數控加工中心機床上加工M4～M38 的螺紋孔時(D＜38mm)，通常采用攻絲固定循環指令編制螺紋孔程序，利用通用絲錐刀具加工。當螺紋孔直徑大于M38 時(D＞38mm)，則適用于采用螺紋銑削加工，因為螺紋銑削是局部接觸，受力小，一般的機床功率就足夠，而絲錐全螺紋接觸受力大，要求大功率的設備。另外從刀具的價格來講，一只大直徑的絲錐價格并不比一套螺紋銑刀低甚至更高，從各方面考慮，螺紋銑刀更適合。螺紋銑削是借助數控加工中心機床的三軸聯動及G02 或G03螺旋線圓弧插補指令，完成螺紋銑削工作的。下面通過實例詳細論述大螺紋孔銑削和小螺紋孔攻絲加工的工藝設計與程序編制方法。
1 零件分析
如下圖所示，零件為鋁合金材質中心有一個M40×2大螺紋通孔，四角各有一個M4小螺紋孔，另外四個垂直側壁上各有兩個M6螺紋孔。傳統的螺紋孔固定循環指令和利用絲錐刀具可加工出頂面M4及側壁M6的小螺紋孔，加工難點在于必須編制螺紋銑削程序利用螺紋銑刀加工出中心M40×2的大螺紋通孔。
圖1 大螺紋孔與小螺紋孔加工
2 工藝設計
首先介紹一下螺旋線圓弧插補指令與攻絲固定循環指令。
2.1 螺旋線圓弧插補指令
螺旋線的形成是刀具作圓弧插補運動的同時與之同步地作軸向運動，其指令格式為：
式中：G02、G03 為螺旋線的旋向，其定義同圓弧；X、Y、Z 為螺旋線的終點坐標；I、J 為圓弧圓心在X－Y 平面上X、Y 軸上相對于螺旋線起點的坐標；R 為螺旋線在X－Y 平面上的投影半徑；K 為螺旋線的導程，如圖2 所示。
圖2 圓弧插補示意圖
2.2 攻絲固定循環指令（G84）
2.3 加工工藝設計
首先，先加工正方體背平面及外形至尺寸及形位公差要求。接下來將零件背面朝下二次裝夾，銑削上平面至厚度尺寸19mm；銑削51×51方形凸臺；32×32 深5 凹形槽；加工M40×2 底孔至φ38mm 孔口倒角；用單刃螺紋銑刀螺旋線插補功能銑削M40×2 螺紋孔至尺寸要求；鉆4×M4 中心孔φ2、鉆底孔φ3.3、攻絲4×M4 螺孔；四側面分別裝夾找正，鉆8×M6 中心孔φ2、鉆底孔φ5、攻絲8×M6 螺孔；各銳邊倒鈍加工完畢。
3 程序編制
本文只編制正面M40×2 大螺紋孔銑削程序和4×M4 小螺紋孔攻絲加工程序進行對比，零件其它加工程序略。
3.1 螺紋銑削編程
4 總結
在大型發電、冶金設備加工行業，泵、閥加工行業等，螺紋銑削技術解決了大直徑螺紋的加工難題，成為高效率、低成本的理想加工方法。螺紋銑刀使用靈活，可以適用多種工況，用同一把螺紋銑刀即加工左旋螺紋，也可以加工右旋螺紋；既可以加工外螺紋，也可以加工內螺紋。螺紋銑削技術作為一種近年來快速發展的先進加工技術，正越來越廣泛地被企業所接受，并表現出卓越的加工性能，成為企業降低螺紋加工成本、提高效率、解決螺紋加工難題的有力武器。
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本文標題：螺紋銑削數控技術與攻絲加工在生產中的應用
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