CNC加工中常用的螺纹加工方法
CNC加工中几种常用的螺纹加工方法:
1. 丝锥加工法
1.1 丝锥加工的分类及特点
选用丝锥加工螺纹孔是较常用的加工办法,它首要适用于直径较小(D<30),孔方位精度要求不高的螺纹孔。
在20世纪80年代,螺纹孔均选用柔性攻丝办法,即选用柔性攻丝夹头夹持丝锥,攻丝夹头可做轴向补偿,补偿机床轴向进给与主轴转速不同步形成的进给差错,确保正确螺距。柔性攻丝夹头结构杂乱,本钱较高,简略损坏,加工功率较低。近年来,cnc加工中心的功能逐步提高,刚性攻丝功能成为cnc加工中心的根本配置。
因而,刚性攻丝成为目前螺纹加工的首要办法。
即用刚性绷簧夹头夹持丝锥,主轴进给与主轴转速由机床操控保持一致。
绷簧夹头相关于柔性攻丝夹头来说,结构简略,价格*,用途广泛,除夹持丝锥外,还可夹持立铣刀、钻头等刀具,能够下降刀具本钱。一起,选用刚性攻丝,能够进行高速切削,螺纹铣刀,提高加工中心运用功率,下降制作本钱。
1.2 攻丝前螺纹底孔的断定
螺纹底孔的加工关于丝锥的寿数、螺纹加工的质量等方面有较大影响。一般,螺纹底孔钻头直径挑选挨近螺纹底孔直径公差的上限,
例如,M8螺纹孔的底孔直径为Ф6.7+0.27mm,挑选钻头直径为Ф6.9mm。这样,可削减丝锥的加工余量,下降丝锥的负荷,提高丝锥的运用寿数。
1.3 丝锥的挑选
挑选丝锥时,首要,必须按照所加工的资料挑选相应的丝锥,刀具公司依据加工资料的不同生产不同型号的丝锥,挑选时要特别留意。
因为丝锥相关于铣刀、镗刀来说,对被加工资料非常敏感。例如,用加工铸铁的丝锥来加工铝件,简略形成螺纹掉牙、乱扣乃至丝锥折断,导致工件报废。其次,应留意通孔丝锥与盲孔丝锥的区别,通孔丝锥前端引导较长,排屑为**屑。盲孔前端引导较短,排屑为后排屑。用通孔丝锥加工盲孔,不能确保螺纹加工深度。再者,若选用柔性攻丝夹头,还应留意丝锥柄部直径及四方的宽度,应与攻丝夹头相同;刚性攻丝用丝锥柄部直径应与绷簧夹套直径相同。总归,只有合理的挑选丝锥,才干确保加工的顺利进行。
1.4 丝锥加工的数控编程
丝锥加工的编程较为简略。现在加工中心一般都固化了攻丝子程序,只需将各个参数赋值即可。但要留意,数控系统不同,子程序格局不同,一些参数表示的含义是不同的。
例如,SIEMEN840C操控系统,它的编程格局为:G84 X_Y_R2_ R3_R4_R5_R6_R7_R8_R9_R10_R13_。编程时只需将这12个参数赋值。
2. 螺纹铣削法
2.1 螺纹铣削的特点
螺纹铣削是选用螺纹铣削刀具,加工中心三轴联动,即X、Y轴圆弧插补,Z轴直线进给的铣削办法加工螺纹。
螺纹铣削首要用于大孔螺纹及难加工资料的螺纹孔的加工。它首要有以下特点:
⑴ 加工速度快,功率高,加工精度高。刀具资料一般为硬质合金资料,走刀速度快。刀具的制作精度高,因而铣削的螺纹精度高。
⑵ 铣削刀具适用范围大。只要是螺距相同,无论是左旋螺纹仍是右旋螺纹,均可运用一把刀具,有利于下降刀具本钱。
⑶ 铣削加工易于排屑、冷却,相对丝锥来讲切削状况较好,特别适用于铝、铜、不锈钢等难加工资料的螺纹加工,
尤其适合大型零部件及贵重资料的零部件的螺纹加工,能够确保螺纹加工质量和工件的安全。
⑷ 因没有刀具前端引导,适用于加工螺纹底孔较短的盲孔及没有退刀槽的孔。
2.2 螺纹铣削刀具的分类
螺纹铣削刀具可分为两种,一种是机夹式硬质合金刀片铣刀,另一种是整体式硬质合金铣刀。机夹式刀具适用范围广,既可加工螺纹深度小于刀片长度的孔,也可加工螺纹深度大于刀片长度的孔。整体式硬质合金铣刀一般用于加工螺纹深度小于刀具长度的孔。
2.3 螺纹铣削的数控编程
螺纹铣削刀具的编程与其它刀具的编程不同,假如加工程序编制过错,易形成刀具损坏或螺纹加工过错。编制时应留意以下几点:
⑴ 首要应将螺纹底孔加工好,对小直径孔用钻头加工,对较大的孔应选用镗削加工,确保螺纹底孔的精度。
⑵ 刀具切入切出时应选用圆弧轨道,一般为1/2圈进行切入或切出,一起Z轴方向应行进1/2螺距,以确保螺纹形状。刀具半径补偿值应在此时带入。
⑶ X、Y轴圆弧插补一周,主轴沿Z轴方向应行进一个螺距,不然,会形成螺纹乱扣。
⑷ 详细举例程序:螺纹铣刀直径为Φ16,螺纹孔为M48×1.5,螺纹孔深度为14。
加工程序如下:
(螺纹底孔程序略,该孔应采纳镗削底孔)
G0 G90 G54 X0 Y0
G0 Z10 M3 S1400 M8
G0 Z-14.75 进刀至螺纹较深处
G01 G41 X-16 Y0 F2000 移至进刀方位,参加半径补偿
G03 X24 Y0 Z-14 I20 J0 F500 切入时选用1/2圈圆弧切入
G03 X24 Y0 Z0 I-24 J0 F400 切削整个螺纹
G03 X-16 Y0 Z0.75 I-20 J0 F500 切出时选用1/2圈圆弧切出G01 G40 X0 Y0 回至中心,撤销半径补偿
G0 Z100
M30
3. 挑扣法
3.1挑扣法的特点
箱体类零件上有时也能遇到大螺纹孔,在没有丝锥和螺纹铣刀的状况下,可选用类似车床挑扣的办法。
在镗刀杆上装置螺纹车刀,进行镗削螺纹。
公司从前加工一批零件,螺纹是M52x1.5,方位度是0.1mm(见图1),因为方位度要求较高,螺纹孔较大,无法运用丝锥进行加工,且没有螺纹铣刀,经过试验,选用挑扣办法确保了加工要求。
3.2 挑扣法的留意事项
⑴ 主轴启动后,应有岩时时刻,确保主轴到达额外转速。
⑵ 退刀时,假如是手磨的螺纹刀具,平面铣刀,因为刀具不能刃磨对称,不能选用反转退刀,必须选用主轴定向,刀具径向移动,然后退刀。
⑶ 刀杆的制作必须晶确,尤其是刀槽方位必须保持一致。如不一致,不能选用多刀杆加工。不然就会形成乱扣。
⑷ 即使是很细的扣,挑扣时也不能一刀挑成,不然会形成掉牙,表面粗糙度差,至少应分两刀。
⑸ 加工功率低,只适用于单件小批、特殊螺距螺纹和没有相应刀具的状况。
3.3 详细举例程序
N5 G90 G54 G0 X0 Y0
N10 Z15
N15 S100 M3 M8
N20 G04 X5 岩时,使主轴到达额外转速
N25 G33 Z-50 K1.5 挑扣
N30 M19 主轴定向
N35 G0 X-2 让刀
N40 G0 Z15 退刀
4.总结
综上所述,cnc加工中心加工螺纹的办法首要有丝锥加工、铣削加工和挑扣法,以丝锥加工、铣削加工为首要加工办法,挑扣法仅仅临时应急选用的一种办法。
只有正确挑选螺纹加工办法和加工刀具,才干有效提高螺纹加工功率和质量,提高cnc加工中心运用功率,下降加工本钱,每个数控加工工艺人员都应熟练掌握。
导读:加工不锈钢时,扬州铣刀,刀具切削部分的几许形状,一般应早年角、后角方面的挑选来考虑。不管何种刀具,加工不锈钢时都有必要选用较大的前角。增大刀具的前角可减小切屑切离和清出过程中所遇到的阻力。对后角挑选要求不非常严厉,但不宜过小,后角过小简单和工件外表发作严峻冲突。
1、挑选刀具的几许参数
加工不锈钢时,刀具切削部分的几许形状,一般应早年角、后角方面的挑选来考虑。在挑选前角时,要考虑卷屑槽型、有无倒棱和刃倾角的正负角度巨细等要素。不管何种刀具,加工不锈钢时都有必要选用较大的前角。增大刀具的前角可减小切屑切离和清出过程中所遇到的阻力。对后角挑选要求不非常严厉,但不宜过小,后角过小简单和工件外表发作严峻冲突,使加工外表粗糙度恶化,加速刀具磨损。并且因为强烈冲突,增强了不锈钢外表加工硬化的效应;刀具后角也不宜过大,后角过大,使刀具的楔角减小,下降了切削刃的强度,加速了刀具的磨损。一般,后角应比加工一般碳钢时恰当大些。
前角的挑选从切削热的发作和散热方面说,增大前角可减小切削热的发作,切削温度不致于太高,但前角过大则因刀头散热体积减小,切削温度反而升高。减小前角可改善刀头散热条件,切削温度有或许下降,但前角过小,则切削变形严峻,切削发作的热量不易散掉。实践表明,取前角go=15°——20°较为适宜。
后角的挑选粗加工时,对强力切削的刀具则要求切削刃口强度高,则应取较小的后角;精加工时,其刀具磨损主要发作在切削刃区和后刀面上,关于不锈钢这种易出现加工硬化的资料,其后刀面冲突对加工外表质量及刀具磨损影响较大,合理的后角应为:加工奥氏体不锈钢(185HB以下),其后角可取6°——8°;加工马氏体不锈钢(250HB以上),其后角取6°——8°;加工马氏体不锈钢(250HB以下),其后角为6°——10°为宜。
刃倾角的挑选刃倾角的巨细和方向,确定了流屑的方向,合理挑选刃倾角ls,一般取-10°——20°为宜。在微量精车外圆、精车孔、精刨平面时,应选用大刃倾角刀具:应取ls45°——75°。
2、刀具的资料挑选对刀杆资料的要求加工不锈钢时,因为切削力较大,故刀杆有必要具备足够的强度和刚性,防止在切削过程中发作颤振和变形。这就要求选用恰当大的刀杆截面积,同时还应选用强度较高的资料来制作刀杆,如选用调质处理的45号钢或50号钢。
对刀具切削部分资料的要求加工不锈钢时,要求刀具切削部分的资料具有较高的耐磨性,并能在较高的温度下坚持其切削性能。目前常用的资料有:高速钢和硬质合金。因为高速钢只能在600°C以下坚持其切削性能,因此不宜用于高速切削,而只适用于在低速情况下加工不锈钢。因为硬质合金比高速钢具有更好的耐热性和耐磨性,因此用硬质合金资料制成的刀具更适合不锈钢的切削加工。
硬质合金分钨钴合金(YG)和钨钴钛合金(YT)两大类。钨钴类合金具有良好的韧性,制成的刀具可以选用较大的前角与刃磨出较为尖利的刃口,在切削过程中切屑易变形,切削轻快,切屑不简单粘刀,所以在一般情况下,用钨钴合金加工不锈钢比较适宜。特别是在振荡较大的粗加工和断续切削加工情况下更应选用钨钴合金刀片,它不象钨钴钛合金那样硬脆,不易刃磨,易崩刃。钨钴钛合金的红硬性较好,在高温条件下比钨钴合金耐磨,但它的脆性较大,不耐冲击、振荡,一般作不锈钢精车用刀具。
刀具资料的切削性能关系着刀具的耐用度和生产率,刀具资料的工艺性影响着刀具本身的制作与刃磨质量。宜挑选硬度高、抗粘结性和韧性好的刀具资料,如YG类硬质合金,蕞好不要选用YT类硬质合金,尤其是在加工1Gr18Ni9Ti奥氏体不锈钢应决对防止选用YT类硬质合金,因为不锈钢中的钛(Ti)和YT类硬质合金中的Ti发作亲合作用,切屑简单把合金中的Ti带走,促进刀具磨损加快。生产实践表明,选用YG532、YG813及YW2三种牌号资料加工不锈钢具有较好的加工作用。
3、切削用量的挑选为了抑制积屑瘤和鳞刺的发作,进步外表质量,用硬质合金刀具进行加工时,切削用量要比车削一般碳钢类工件稍低些,特别是切削速度不宜过高,一般引荐切削速度Vc=60——80m/min,切削深度为ap=4——7mm,进给量f=0.15——0.6mm/r为宜。
4、对刀具切削部分外表粗糙度的要求进步刀具切削部分的外表光洁度可减少切屑形成卷曲时的阻力,进步刀具的耐用度。与加工一般碳钢相比较,加工不锈钢时应恰当下降切削用量以减缓刀具磨损;同时还要挑选恰当的冷却润滑液,以便下降切削过程中的切削热和切削力,延伸刀具的使用寿命。
一节 铣刀概述
铣刀是用于铣削加工、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀主要用于铣削上平面、台阶、沟槽、成形表面加工和切断工件等工艺。铣刀产品的几种常见形式如图4-1所示。
一、铣刀的分类
(一)按功能分类
1.圆柱形铣刀 用于卧式铣床上加工平面,刀齿分布在铣刀的圆周上。按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分为疏齿和密齿两种。螺旋齿与疏齿铣刀的齿数少,刀齿强度高,加工铣刀,容屑空间大,适用于粗加工;而密齿铣刀适用于精加工。
2.面铣刀 用于立式铣床、卧式铣床或龙门铣床上加工平面。端面和圆周上均有刀齿。面铣刀也有粗齿和细齿之分,其结构有整体式、镶齿式和可转位式三种。
3.立铣刀 用于加工沟槽和台阶面,刀齿在圆周和端面上,一般工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心端齿时,可轴向进给。
4.三面刃铣刀 用于加工各种沟槽和台阶面,其两侧面和圆周上均有刀齿。
5.角度铣刀 用于铣削成一定角度的沟槽,有单角铣刀和双角铣刀两种。
6.锯片铣刀 用于加工深槽和切断工件,其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣削时的摩擦,刀齿两侧有15′~1°的副偏角。
7.模具铣刀 模具铣刀用于加工模具型腔或凸模成形表面。模具铣刀是由立铣刀演变而成的,按工作部分外形可分为圆锥形平头、圆柱形球头、圆锥形球头三种。硬质合金模具铣刀用途非常广泛,除可铣削各种模具型腔外,还可代替手用锉刀和砂轮磨头清理铸、锻、焊工件的飞边,以及对某些成形表面进行光整加工等。该铣刀可装在风动或电动工具上使用,生产率和寿命比砂轮和锉刀提高数十倍。
8.齿轮铣刀 按仿形法或无瞬心包络法工作的切齿刀具,根据形状的不同分为盘形齿轮铣刀和指形齿轮铣刀两钟。
9.螺纹铣刀 通过三轴或三轴以上联动加工中心实现铣削螺纹的刀具。
此外,还有键槽铣刀、燕尾槽铣刀、T形槽铣刀和各种成形铣刀等。
(二)按产品结构分类
1.整体式 刀体和刀齿制成一体。
2.整体焊齿式 刀齿用硬质合金或其他耐磨刀具材料制成,并钎焊在刀体上。
3.镶齿式 刀齿用机械夹固的方法紧固在刀体上。这种可换的刀齿可以是整体刀具材料的刀头,也可以是焊接刀具材料的刀头。刀头装在刀体上刃磨的铣刀称为体内刃磨式铣刀;刀头在夹具上单独刃磨的称为体外刃磨式铣刀。
二、铣刀的几何角度
铣刀的种类、形状虽多,但都可以归纳为圆柱铣刀和面铣刀两种基本形式,每个刀齿可以看作是一把简单的车刀,所不同的是铣刀回转、刀齿较多。因此只通过对一个刀齿的分析,就可以了解整个铣刀的几何角度。以面铣刀为例来分析铣刀的几何角度。面铣刀的标注角度如图4-2所示。面铣刀的一个刀齿,相当于一把小车刀,其几何角度基本与外圆车刀相类似,所不同的是铣刀每齿基面只有一个,即以刀尖和铣刀轴线共同确定的平面为基面。因此面铣刀每个刀齿都有前角、后角、主偏角和刃倾角四个基本角度。
(1)前角γ ο:前面与基面之间的夹角,在正交平面中测量。
(2)后角α o:后面与切削平面之间的夹角,在正交平面中测量。
(3)主偏角κ r:主切削平面与假定工作平面间的夹角,在基面中测量。
(4)刃倾角λ s:主切削刃与基面之间的夹角。
面铣刀在主剖面系中的有关角度如见图4-2所示,在设计、制造、刃磨时,还需要进给、背吃刀量剖面系中的有关角度,还有径向前角γ f和轴向前角γ p。