数控铣削螺纹讲稿.docx

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数控铣削螺纹讲稿

数控铣削螺纹讲稿

在前面的课中，我们学过了车削内外螺纹、用数控铣床或加工中心攻丝加

工内螺纹，手工用丝锥攻丝加工内螺纹及用板牙套丝加工外螺纹。

教学要求

1、掌握数控铣削螺纹的工艺

2、掌握程序的编制

3、能独立操作加工

通过以下几个部分来讲解课题

1、问题的引出

2、铣削螺纹的成形原理及刀具

3、铣螺纹的加工工艺及程序编制

4、加工实例

5、加工演示

6、总结

、问题的引出（如何加工这个零件）

1、加工凸台

由于凸台有倒圆弧，所以要在数控铣床或加工中心上加工并加工出内螺纹底孔。

2、螺纹加工

在以前的课中，我们学过的内螺纹加工方法有车螺纹和攻丝。

1）车螺纹：

（a）装夹问题:

零件为长方型，在车床上装夹要用四爪卡盘并要校正工件比较费时费

力，或是制造专用夹具，成本较高。

（b）螺纹无退刀槽，螺纹有效长度与孔底只有1MM间隙，造成螺纹车刀无法退刀。

2）攻丝:

如用攻丝的方法可以与加工外型一同在数控铣床上完成。

（a）M60属于中直径螺纹，螺距大、加工时切削力较大，需要机床有足够的功率。

而且较大的切削力，容易造成攻丝时丝锥拆断。

（b）丝锥前端有较长的切削锥（导向锥），用丝锥攻丝的深度二螺纹的有效深度+丝锥导向锥长。

M60X2丝锥的导向锥长度大于1MM，所以无法在深度为12的孔中加工出有效深度11的螺纹。

这二种工艺方法都存在着一定的问题。

随着发展，机械零件的制造要求越来越高，传统的螺纹加工工艺在很多场合有一定的局限性。

如何更好得加工M60的螺纹?

最佳的加工方法:

铣削螺纹

铣螺纹是一种先进的螺纹加工工艺,随着数机的普及，现在铣削螺纹这种先进的加工方法越来越多地在生产中被使用。

二、了解铣螺纹的成型工艺与刀具

螺纹的定义螺纹是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定

牙型的连续凸起。

1、通过动画讲解铣削螺纹的原理。

螺纹铣刀有与被加工螺纹相同齿形的刀

刃（像成型刀具），也就是定义中的规定牙型。

刀具沿螺旋线运动切削工件，就形成了螺纹。

2、螺旋插补：

由二个运动合成

在XOY平面上（水平平面）作圆周运动。

螺旋线在XOY平面上的投影为圆弧。

在XOZ或YOZ（垂直平面）作直运动

刀具在水平平面上每运动一周，垂直平面直线移动一个P。

有严格的配比关

系，就像车削螺纹时，工件转一周，刀具移动一个螺距一样。

注：

如果不是一个P,那就会产生螺纹乱扣的情况。

插补：

即“插入，补上”运动轨迹各个中间点的坐标，称这个过程为“插补”。

根据指令给出的轮廓信息，计算出刀具一系列的加工点。

3、螺纹铣刀的分类

可分为机夹式各整体式两类

单齿机夹：

结构像内螺纹车刀。

刀片与车刀通用。

只有一个螺纹加工齿。

一个螺旋

运动只能加工一齿。

效率底。

可加工相同齿形，任意螺距的螺纹。

多齿机夹：

刀刃上有多个螺纹加工齿。

刀具螺旋运动一周便可以加工出多个螺纹齿，加工效率高。

刀片更换方便且价可低廉。

只能加工与刀片相同齿形螺距的刀片，以称为定螺距螺纹铣刀。

整体式：

刀刃上也有多个螺纹加工齿，也是一种定螺距螺纹铣刀。

刀具由整体硬质合金制成，刚性好，能有较高的切削速度和进给速度，能加工高硬材料。

结构紧凑,能加工中小直径的内螺纹。

但价格较贵。

三、铣螺纹的优点

1、加工精度高

a）可通过刀补和修改程序来控制精度，可加工出任中径何公差位置的螺纹。

b）铣螺纹可获得较好的表面粗糙度。

攻丝的切屑是连续的，切屑常会咬住丝锥，拉毛己加工出的螺纹。

而铣螺纹产生的是短切屑，无此问题。

2、加工效率高

a）在加工中大直径的内螺纹时，铣螺纹切削力小而且稳，效率高。

如用攻丝的方法，

有可能要分粗攻、半精攻和精攻，分几次完成。

b）刀具大多使用硬质合金制造，可有较高的切削速度和进给率。

一些带复合加工工

能的刀具，如钻铣刀，可将加工螺纹底孔孔口倒角及加工螺纹在一把刀具上一次完成，更可以提高效率。

3、加工xx好

当螺纹铣刀在加工中折断或损坏时，很容易从工件中取了，换上新的刀具可继续加工，不会造成工件报废。

。

但使用丝锥时，丝锥切削是连续切屑，容易堵死排屑槽，丝锥容易折断，或是在加工一些较难加工材料时,切削力过大,会造成丝锥拆断。

丝锥断在孔中是十分难取出的。

会导致丝锥与工件报废。

4、刀具的通用性好

一把刀具可加工与刀具相同螺距和齿形的任意直径的外螺纹及比刀体直径大的内螺纹。

（就像用铣刀铣内外圆一样）也没有旋向限制。

免去了使用大量不同类型丝锥的必要性，减少加工中刀具的使用。

5、可加工至整个螺纹xx

在加工肓孔螺纹时，没有攻丝时丝锥导向锥和车削螺纹退刀槽的限制。

铣

螺纹可将螺纹加工至孔底部，加工出整个螺纹深度。

注意，并不是所有场合者适用铣螺纹。

在加工小直径内螺纹时，攻丝还是很高效可靠的。

四、铣螺纹的工艺（加工方向）

在加工螺纹前，先要确定螺纹的加工方向。

右旋螺纹：

从z+往下看就是一条顺时针螺旋线

xx相反

加工方法只有刀具从上至下OR从下至上二种。

Q：

从上至下和从下到上对螺纹加工有何区别：

加工方向决定了顺逆铣。

我们可以用更为简单的方法来判别顺逆铣,就是判断左右刀补。

五、指令

G02/G03是一种通用的指令。

一次只能产生一条360度的螺旋线•当要加工720度OR更大角度的螺旋线时，就要重复编写螺旋插补指令.

在其他一些系统有更方便完整的指令。

一些先进的系统带有铣螺纹的固定循环。

讲解例题时注意坐标系的方向。

六、铣螺纹的切入切出

切入切出同内外圆轮廓的切入切出。

加工内螺纹时，切入切出圆弧半径刀具半径〈R〈内孔半径（的螺纹大径）加工外螺纹时R〉外圆半径（的螺纹小径）

七、例题

1、确定工作坐标系

2、确定工艺

说明所以螺纹铣刀的规格

工件材料为LY12（铝合金），有色金属顺铣能获得好的RA所以加工方向是从下至上逆时针。

切入圆弧半径R8

3、右旋顺铣的加工工艺

4、讲加工顺序图

其中第二步：

移动到螺纹加工深度，也就是螺纹的有效深度。

Z-11

5、讲程序。

G03X15Y0Z-9I-15J0F10这句中的Z-9的原因。

刀具由下往上加工，螺旋加工一周，刀具提升一个螺距。

如果Z不正确，会造成螺纹乱牙现象。

Q：

如果是从上向下，逆铣时。

程序如何写？

Q2:

顺铣该螺纹的加式方向？

从下向上，逆时针

注意：

切入时，F在减小到加工速度的30-50%

切出时，F可提高50%

八、加工

操作顺序:

1、开机，机床回零

2、编程并输入程序

3、机械锁定、图形仿真，检验程序

4、解除锁定，机床回零

5、对刀（二把刀），并测试

6、加工底孔

7、测量

8、换刀

9、加工螺纹

在EDIT下，调用铣螺纹程序，光标回到程序头。

10、测量

看图形:

1、必须机械锁定

XOY平

2、由于螺旋线是一条空间曲线，图形不能光看一个视图的。

需要看面和轴测图二个视图。

3、看完图形，解除机械锁定，回零

对刀方法:

一、对键槽铣刀

对XY向:

1、使用试切的方法。

关机床门，开启主轴。

使用手轮将刀具慢慢移向工件边缘，并慢慢调低手轮倍率。

当发现刀具切削到工件。

停止移动。

并在OFFSETSETTINGS输入坐标值。

Eg如对的是X轴，则在G54的X项中输入X45按［测量］软件。

（刀具当前的坐标，刀具的半径的工件长度）如果是丫向，贝揃入Y30.

2、使用寻边器。

对Z向:

1、使用试切法。

当刀具切到工件，在G54的Z项中输入Z0［测量］

2、使用xx。

3、使用Z向设定器

清结Z向设定器底面及工作表面

将Z轴设定器放置在工件上平面上；

快速移动主轴，让刀具端面靠近Z轴设定器上表面；

改用微调操作，让刀具端面慢慢接触到Z轴设定器上表面，直到其指针指

示灯亮，表示刀具离工件上表面50mm

在OFFSETSETTINGZ项输入Z50测量

二、对螺纹铣刀

对XY向：

螺纹铣刀的XY向与键槽铣刀相同，无需对刀。

对Z向：

由于螺纹铣刀刀具底部无切削刃，所以不能使用试切的方法。

1、使用xx

2、使用Z向设定器。

加工注意事项：

1、看图形仿真，确保程序正确，并回零。

2、确保对刀及补偿值正确.

应测试一下•在MDI下输入G00X0Y（选测试XY再把刀具多到工件外G43G0HZ睐测试Z高度正确否.

3、关机床门，才能旋转主轴

4、手动换刀

在机床处于待机状态下（主轴停止，进给停止），将控制模式改为“手动模式”。

松刀：

左手拿住主轴上的刀具，右手按“手动换刀”键。

以免刀具掉落。

装刀：

左手装刀具插入主轴，右手按“手动换刀”键。

当左手感觉刀具被向上拉，刀柄锥面与主轴锥面贴合后，便可以松开“手动换刀”键

5、开始加工时，先单段运行。

手控制进给F倍率开关和启动键，眼睛要注意加工情况。

出现异常，及时将倍率调为零，xx加工。

6、一旦加工中有异常情况,按”紧停”并,报告指导老师.

Q1:

当螺纹加工完，环规的通端旋不进（螺纹小于要求尺寸）？

修改刀补，再次加工。

Q2:

刀具半径补偿值改小多少？

可以再切削螺纹中径的公差值。

由于是半径

补偿值，所以刀具半径补偿值减小螺纹中径公差的一半（0.2mm）。

九、总结

1、内外螺纹的铣削加工工艺与内外圆轮廓的铣削相似。

铣螺纹的切入切出工艺，与程序与铣内外圆相似。

最大的不同就是把圆弧插被改为螺旋插补。

2、螺旋线的加工方向决定了顺逆铣。

可以用左右刀补的方法来判别。

3、旋螺插补指令xxZ坐标必须计算正确。

否则会适成乱扣现象。

问题：

引出下一节课的课题

如何用一把刃长12mm的多螺纹加工齿铣刀加工长度为20mm的螺纹？

使用多层的螺纹铣削工艺。

O0001加工螺纹底孔

N10G54

N20G90M3S1000

N30G0X0Y0Z5.

N40G01Z-4.F100

N50G01X6.Y0

N60G03X6.Y0I-6.J0

N70G01X0Y0

N80G41X8.Y-6.D1

N90G03X14.Y0R6.

N100G03X14.Y0I-14.J0

N110G03X8.Y6.R6.

N120G01G40X0Y0

N130G01Z-8.

N140G01X6.Y0

N150G03X6.Y0I-6.J0

N160G01X0Y0

N170G41X8.Y-6.D1

N180G03X14.Y0R6.

N190G03X14.Y0I-14.J0

N200G03X8.Y6.R6.

N210G01G40X0Y0

N220G01Z-12.

N230G01X6.Y0g序清单

N240G03X6.Y0I-6.J0

N250G01X0Y0

N260G41X8.Y-6.D1

N270G03X14.Y0R6.

N2800G03X14.Y0I-14.J0

N290G03X8.Y6.R6.

N300G01G40X0Y0

N310G0Z50.

N320M30

O0002铣削螺纹

N10G55;

N20G90;

N30M03S1500;

N40G00Z5.

N50G00X0Y0;

N60G00Z-11.;

N70G01G41D2X7.Y-8.F100;N80G17G03X15.Y0Z-11.R8.F50;N90G03X15.Y0Z-9.I-15.J0F100;N100G03X7.Y8.R8.F150;N110G01G40X0Y0;

N120G00Z50;

N130M30;

铣螺纹的要求：

1、必须有能三轴联动的加工中心。

三轴联动才能形成螺旋运动。

2、控制系统有专用的螺旋插补指令。

3、相应的螺纹铣刀。

我们在用数控铣床或是加工中心加工箱体零件或盘类零件时，内螺纹是很

常见的。

传统的螺纹加工方法在有些加工场合也有一定的局限性和问题。

例如

1、加工大直径螺纹

加工大直径螺纹，螺纹的外径大，螺距也就越大，齿深较大。

切削量大。

用丝锥或板牙加工时，要求机床有足够的功率。

而且切削力大，容易造成工具的磨损和损断。

大直径丝锥的也较贵。

2、刀具的通用性差

丝锥和板牙都是定尺寸刀具。

一把刀具只能加工一种规格的螺纹。

加工时造成刀具每繁复。

3、难加工材料

丝锥一般由HSS制成，所以难以加工高硬材料。

4、加工精度

用丝锥和板牙加工螺纹，螺纹的加工精度由工具决定。

所以很难保证。