SMK204数控内螺纹磨削中心
纪强
[摘 要]螺纹在机械零件上是经常见到的，并且我们加工螺纹大多都是在最后的几道工序中，螺纹的加工是机械加工的过程中十分重要的部分之一，并且其中还有一个比较特别的重难点便是内螺纹的加工。我们都知道，数控加工有以下那么几个特点，数控加工中心加工的工序很集中，并且柔性较好、加工形状比较复杂以及那种加工精度要求较高的零件比较适合。如果说我们不能很好的解决螺纹加工中出现的各种问题，那么该加工的效率以及被加工零件的加工精却度将会受到极其大的影响。本篇文章采用的是总结数控加工中心上的加工内螺纹的方法，进行模仿和改进，然后针对内螺纹的加工方法、刀具的选择种类以及各个注意事项等做出了简洁明了的分析和说明。
[关键词]加工中心；内螺纹加工；铣螺纹
中图分类号：TG659；TG62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0295-01
数控机床凭借着其生产效率高以及加工精確度高、加工的质量十分可靠的特点，使得它在机械制造的领域中被越来越广泛的应用。数控加工中心加工的工序很集中，并且柔性较好、加工形状比较复杂以及那种加工精度要求较高的零件比较适合，如果说我们不能很好的解决螺纹加工中出现的各种问题，那么该加工的效率以及被加工零件的加工精却度将会受到极其大的影响。其中，外螺纹的加工和内螺纹的加工是螺纹加工的两种分类。而通常，我们的加工中心上加工内螺纹以下两个方法：攻丝以及铣螺纹。
一、攻丝
内螺纹加工最常见的加工方法是采用丝锥加工，直径比较小（D<30mm），孔位精确度要求不太高的内螺纹是丝锥加工比较适合的。以往的时候，内螺纹都是采取柔性攻丝，也就是使用柔性攻丝夹头来夹持丝锥，其中攻丝夹头是能够弥补机床轴向进给和主轴转速不同步所形成的进给误差的，从而来确保螺距的正确性。不过这样也有很大的缺点，那就是它的结构比较复杂，价格相对较高，而且特别容易损坏，还有加工效率比较低。接下来讲述加工中心攻丝的程序编制（Fanuc-M）。1.攻丝的动作组成。第一步，X、Y 轴需要快速的定位到孔的中心位置上；第二步，需要快速的移动到安全的平面（R 点）；第三步，主轴就可以开始正转攻丝；第四步，孔底的主轴停止P 秒（单位：毫秒）；第五步，主轴反转并退出；第六步，回到R 点；第七步，快速移动回到初始点。2.指令的格式：G90（G91）G99（G98）G84（G74）X_Y_Z_R_P_F_K_。X_Y_：螺纹的孔位数据Z_：孔底Z 点的坐标（G90）孔底Z 点于参考点R 的的增量（G91）R_：参考点R 的Z 轴坐标（G90）参考点R 于初始点B 的增量（G91）P_：孔底的停止时间（单位：毫秒）F_：切削进给所需要的速度K_：需要重复的次数（要使用指定的G91 ） 绝对量编程和增量编程分别是G90和G91， 攻丝完之后回到初始平面和安全平面分别用G98和G99表示，攻右旋螺纹以及左旋螺纹分别用G84和G74来表示 。而在攻丝的时候，进给倍率没有作用。进给停止时机床不停止，一直会到回退结束。这个指令开始执行之前，需要用辅助功能M 代码来让主轴顺或者是逆时针来旋转。在攻螺纹工作中主轴转速与进给速度要有十分严密的比例关系，并且编程时必须要根据主轴转速来计算进给速度。（进给速度= 主轴转速×导程）同时在程序的结尾也要以G80 来消除固定循环。
二、铣螺纹
对于那种螺纹的大径较大的机械零件而言，我们如果使用丝锥加工的方法那么其中的难度将会是非常的大。同时会导致制造较大的丝锥投资成本高，产生丝锥在攻丝的时候所用的切削力矩也会比较大的问题，如此便会导致丝杠受到更大的力矩，而且会减少机床的使用年限，也有极大的可能增加刀具在部件加工时断裂的风险。伴随着世界数控加工技术的快速发展，现已研究出的三轴联动数控加工系统使得螺纹的数控铣可以成功进行。把螺纹的铣削加工和传统螺纹加工方式放在一起比较，我们可以发现，在加工的精确度和加工的效率方面螺纹的铣削有非常明显的优势，并且螺纹的铣削也不会被螺纹结构和螺纹旋向所限制。除此之外，螺纹铣刀耐用的程度远超于丝锥，可以说是丝锥耐用程度的十多倍甚至是数十倍，并且在数控铣削螺纹的工作中，我们可以非常方便的调整螺纹直径尺寸，这些优点对于使用丝锥、板牙来说是不怎么容易就能做到的。并且若是发生螺纹铣刀断裂的情况，我们也可以很容易的将其取出。（1）螺纹铣削的基本原理和优缺点。基本原理：采用G02/G03 实行圆弧的插补，在这时Z 轴要走一个螺距P 的量，这样就可以让螺旋线走刀得以实现，从而铣出螺纹。优点：受材料的限制较小，螺纹铣削可以使用硬度高的材料；同时也不受螺纹的结构（外螺纹或者内螺纹）和旋向（左旋或者右旋）的限制；并且同一个螺距的螺纹铣刀同时也可以加工不同大小直径的螺纹；也不会如同之前那样有连续的且很长切屑，从而不会导致切屑缠在孔内并折断刀具，使用非常快的切削速度，小的切削力度会有较高的表面质量；可以变换刀补值来调控螺纹直径尺寸，可以高精度加工复杂的深螺纹，大螺纹，大螺距螺纹等；同时机床的功率要求不高。缺点：数控机床需要三轴联动；并且只能加工3 倍径左右的螺纹；而且，螺纹铣刀单价比丝锥高，即使在批量加工中它的加工成本比丝锥少。（2）螺纹铣刀分类和用途。一，整体式螺纹铣刀，形状看起来是圆柱立铣刀和螺纹丝锥相结合，工作时的螺旋升程凭借着机床来实现。并且此刀既可加工右旋螺纹，也能加工左旋螺纹，就是不适和大螺距螺纹的加工。二，机夹式螺纹铣刀，刀片很容易造且经济性能好是它的优点。所以，此刀经常用作加工铝合金之类的材料。三，焊接式螺纹铣刀，可以用作加工深孔或特殊的工件，把螺纹铣刀的刀头焊接在别个工具上的DIY 式螺纹铣刀。
三、结束语
在当今时代，伴随着各国经济的飞快的发展，市场环境同样也受到了严重的影响，导致市场环境的竞争愈演愈烈，而螺纹加工也将成为一种新的现代数控制造技术。通过上文对螺纹加工的简单的讲述，我们可以了解到在加工中心上内螺纹的加工方法，同时也了解到在螺纹加工方面的新动向。伴随着现代科学技术的不断快速发展和进步，不难想象，将来一定会有很多的新技术、新方法展现在我们面前。所以说对于我们而言，我们需要认真的努力的学习这些新的技术，新的方法，积极进取，开拓创新，让思维的火花烧的旺盛，好为我国的制造产业做出属于自己的那份贡献，这样就可以快速的缩小我们国家与西方国家的差距，进而促使我国更快的成为真正意义上的制造强国、制造大国，不输于西方国家，成为制造业的领袖。
参考文献
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[2] 路浩勤.数控加工中心铣削内螺纹刀具的设计[J].机械设计与制造，2007（8）
[3] 孙浩.浅谈在数控加工中心上的内螺纹加工[J].企业导报，2012（08）endprint
