機械社區(qū)

• 加工原理和軌跡 在數(shù)控鏜銑類機床上加工大型內(nèi)螺紋，可采用旋風銑削，其加工原理為:高速旋轉(zhuǎn)的成形銑刀，其刀尖回轉(zhuǎn)圓始終與內(nèi)螺紋外徑處于內(nèi)接狀態(tài)，與此同時，刀具繞工件孔軸線作螺旋運動，此時60°成形刀把與刀尖干涉的金屬切除，在工件孔壁上就切出螺紋槽。螺旋運動由數(shù)控機床的螺旋插補功能來實現(xiàn)。為防止加工到孔底部時，切屑與刀具的干擾阻擠和加工部位被切屑遮蓋，旋風銑削均采用從孔底向外加工的走刀方向。
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  ! `2 M( W( w/ H, w2 s" l 圖1 銑削內(nèi)螺紋刀具

• 刀具和附具 在內(nèi)螺紋的旋風銑削時是借用NC-120裝置上的刀片、刀盤和刀桿，其機構(gòu)如圖1所示。并設計制造了一根專用接桿，前面連接NC-120刀桿和刀盤，后面的錐柄與機床主軸連接(圖1)。該刀片是可轉(zhuǎn)位、不重磨硬質(zhì)合金刀片，其尺寸和角度精度較高，可裝于銑刀盤，同時裝4～6把刀片，組成多刃銑刀盤。通過刀盤尾部的定心柱和螺紋與刀桿聯(lián)結(jié)，又通過刀桿尾部的短錐、鍵和螺釘，緊固在可裝入錐孔的專用刀桿上。該刀具有同時參與切削的刀片多、精度高、耐磨性能好等優(yōu)點。由于刀具直接連接主軸，在選擇刀盤時，主要是考慮加工螺距的大小和螺孔的深淺，螺孔直徑不是考慮的主要因素。銑螺紋用的刀具也可自行設計，但其制造精度要滿足工作的要求。為保證其牙廓尺寸精度和表面粗糙度，盡可能采用多刃結(jié)構(gòu)。
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  / ~  \9 h0 e% |# g/ P圖2 內(nèi)螺紋牙形尺寸和刀尖

• 螺紋有關參數(shù)的計算 內(nèi)螺紋的牙型尺寸和刀點如圖2所示。螺紋標準中規(guī)定其牙型是將等腰三角形尖峰削去H/8高度，并以此處作為螺紋公稱直徑。圖2中體現(xiàn)螺紋配合間隙的要求。數(shù)控銑削中，為使圖2中所示的刀尖A與牙型尺寸中的點B重合，必須計算出螺孔的最大直徑D1。其計算如下： D1=d+2×H/8=d+H/4式中，H=0.866P，P為螺距，中徑公差按其公差值的1/3考慮，則D1直徑還將加大： D1=d+H/4+e/3式中，e為中徑公差值。
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' C, X6 B* C* v 圖3 內(nèi)螺紋銑削工作圖及參數(shù)定義

• 程序的初始賦值參數(shù)的定義和軌跡 圖3是內(nèi)螺紋旋風銑削程序軌跡及參數(shù)定義：RO1—加工螺紋公稱直徑；
  ' O5 D" \" }2 y; \, `( eR03—專用銑刀盤刀尖直徑(SK)；3 y3 I/ l7 f* l7 S+ ?6 V3 K7 d' ~* S
  R05—加工螺紋的深度；# a1 K) `0 V" x+ N  P) m$ f8 @" b
  R06—螺紋中徑的公差值；( e; y5 n4 o7 a* A) y# l
  R08—螺紋銑削走刀速度；
  ! j7 s$ y4 O+ a7 A" s- Q) HR09—螺距；3 I: e# V( N& M& i5 I
  R11—刀具軸編號(X軸，111=1；Y軸，111=2；Z軸，R11=3)。
• XY平面上內(nèi)螺紋銑削程序框圖 在XY平面上進行內(nèi)螺紋銑削的程序框圖如圖4所示：( s' {0 N1 S) J" r' \% J
  

  0 O5 D4 G: |0 P3 ^( N 圖4 程序流程圖

• XY平面上內(nèi)螺紋銑削程序 對于數(shù)控鏜、銑類機床(加工中心)來說，螺紋銑削加工程序的編制主要采用G02、GO3圓弧插補指令，形成螺旋插補運動。下面是西門子8M系統(tǒng)使用的子程序單：N1 R1O 0.8S6 R12 4 R50 0;& S5 u1 R3 |( T' f. N8 K
  R52 2 R53 R02 0, l4 S8 i' N% b# s8 q8 `
  R54 0
  - T% m7 Q2 z6 z2 Y* i# ^N2 R30×RO9 R00 0 R30/R32;
  - z# w+ l5 S8 F$ v$ E# {N3 R01 R30 R00 0 R06/R51;
    E/ g- J9 _  c+ rN4 R01 R06 R00 0 R01-R01;8 L% U$ |, w4 _7 T! d( e" N# N' W
  N5 R01/R52 R00 0 R02 R01;
  ; [: y; u6 h3 Q3 I' `0 ^N6 R02/R52 R00 0 R54 R01 ;
  # ~& U/ ~" t  z0 \% a' p. EN7 R54×R51 R00 0 R05 R54 ;
  ' k" @1 J, i! Z3 I: B* I+ V: kN8 G64 G91 G01 Z-R05 FR08 M03;刃具進入孔底
  6 a0 w: P$ Z/ V" L- j4 w8 eN9 G03 X-R01 Y0 PR2;圓弧切入至最大外徑2 [1 G$ M# M7 [6 I1 i! m
  N10 G03 X0 Y0 IR01 J0 ZR9;螺旋插補銑削一扣
  + q$ H4 X: ^$ T/ l! HN11 R50 R09;已加工長度增加一個螺距9 z7 k& ?! j4 r. N% x7 r
  N12 @02-10 R5 R50;判斷R05%26gt;R50時，前跳到N10段
  % u/ V; _$ [' F" Q  cN13 G00 XR01 M05;R05≤R50時，刀具退到孔中心6 }1 _+ d/ n" x9 k
  N14 G90 G60 M17;子程序結(jié)束 程序是按加工右旋內(nèi)螺紋設計的，也可按同樣方法編寫左旋內(nèi)螺紋的通用參數(shù)子程序。
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