加工中心铣削螺纹

杨志丰

摘 要：该文研究了铣削螺纹的原理及加工特点，利用工厂实例说明了螺纹铣削宏程序编制方法，使得螺纹的加工高效便捷。传统的螺纹车削和丝锥、板牙已无法满足高效生产的需要。铣削螺纹的方法采用三轴联动数控机床进行螺纹加工，改变了传统螺纹的加工方法，尤其是对于加工大型零件，取得了良好的效果。

关键词：加工中心 铣削螺纹 宏程序

中图分类号：TG547 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（c）-0128-01

1 螺纹铣削的原理和优点

铣削螺纹必须选择能实现三轴联动功能的数控铣床或加工中心。三轴联动铣削螺纹，实质是XY平面内加工整圆同时，Z轴每加工一个整圆下降一个螺距。

螺纹铣削的优点：

（1）加工精度、加工效率高

使用三轴联动数控机床进行铣削螺纹加工，它的加工线速度可达80～200 m/min，而且不受材料的影响。

（2）加工表面质量好

由于在螺纹铣削的过程中，主轴高速旋转，背吃刀量较小，并且螺纹铣刀刀刃锋利，铣削时所产生的切削力使铁屑可以快速飞离工件表面，故可以获得较高的表面质量。根据不同进给量，不同转速等铣削参数，也可以人为的控制表面质量的高低。

（3）加工范围广、成本低

同一把螺纹铣刀又即能加工右旋螺纹，也能加工左旋螺纹，即能加工内螺纹，也能加工外螺纹。由于仅有刀尖部分参加铣削，在刀具发生磨损后，仅仅进行更换到头刀块的方式就可以进行再次加工，节约刀具成本。

（4）尺寸精度易保证

在螺纹铣削的过程中，每一把刀都有相应的刀具半径补偿值。在进行加工时可以通过修改刀具补偿值来达到粗加工、半精加工和精加工，获得较好的螺纹尺寸精度、表面质量。

（5）机床的功率要求低

采用丝锥加工螺纹，由于切削速度较低，刀具全部参与切削螺纹，造成切削力较大，对于机床提供的扭矩要求较高。一旦切削速度较高、较低，都易造成丝锥折断。因为螺纹铣削时仅刀尖部分与工件做局部接触，切削力小，铣削螺纹所需的扭矩较小，所需要的机床功率小得多。

（6）刀具折损容易处理

使用丝锥时，由于切削力较大、排屑不畅、磨损等原因易造成丝锥折断，如果是大孔，从工件中将折断的丝锥取出还稍微容易些，如果是小孔则非常麻烦。而采用螺纹铣刀，很少发生刀具折断现象。一旦发生，由于其直径一定小于孔的直径，取出坏刀片也是相对容易。

（7）盲孔加工全尺寸螺纹

传统的丝锥加工螺纹时，由于丝锥在制造时，丝锥底部要负责螺纹的粗加工，所以丝锥的底部在攻丝时，加工出的螺纹牙型较粗。而使用螺纹铣刀进行螺纹铣削时，由于螺纹铣刀的刀片形式，刀尖点与刀杆底部相差不大，这样在进行盲孔加工时，加工出的螺纹是全尺寸。

2 螺纹铣刀的种类

螺纹铣刀分为机夹式和整体式两类

（1）机夹式螺纹铣刀又可以分为单齿机夹和多齿机夹螺纹铣刀

（1）单齿机夹螺纹铣刀：刀具结构同数控内螺纹车刀并且刀片与车刀可通用、互换。

（2）多齿机夹螺纹铣刀（螺纹梳刀）：刀刃上有多个螺纹加工齿，在加工过程中多个刀齿可同时进行螺纹铣削。

（2）整体式螺纹铣刀：刀刃上也有多个螺纹加工齿，是一种固定螺距螺纹铣刀。刀具由整体硬质合金制成，能有较高的切削速度和进给速度，加工范围很广。

3 螺纹铣削举例

加工如图1所示零件，在进行螺纹加工时采用单刃螺纹铣刀进行加工，编制一个通用的宏程序进行螺纹的加工，以提高加工的通用性和提升了螺纹加工效率。

采用螺纹铣刀进行内螺纹的铣削。计算螺纹M30×1.5底孔直径=公称直径-1.0825×螺距=30-1.0825×1.5=28.376 mm通孔，内孔程序略。内螺纹的铣削，编程原点选择在内螺纹孔上平面为Z零点，XY零点在各个内螺纹孔的中心处，利用G52坐标系偏移命令完成4个内螺纹的加工，单个加工内螺纹程序如下：

O0001；（程序名）

M06 T01 G54 G90 G40 M03 S1000 G0 X0 Y0 Z100.；（程序初始化）

Z5.；（快速定位到安全平面）

G01 Z0 F40；（刀具工进到工件表面）

#1=0；（将0赋值于局部变量#1）

N10 #2=#1-1.5；（将#1-1.5赋值于局部变量#2）

G42 G01 X-13.Y1.188 D01；（直线加刀具半径补偿）

G02 X0 Y14.188 R13.；（圆弧切入）

G02 Z[#2] I-14.188；（圆弧导入半径）

#1 = #1-1.5；（计算循环高度）

IF [#1GE-21] GOTO 10；（条件判别语句，如果#1大于-21，则跳转至N10继续执行程序）

G02 X13. Y1.188 R13.；（圆弧切出工件）

G40 G01 X0；（取消刀具半径补偿）

G00 Z100.；（快速抬刀）

X0 Y0；（刀具回到零位）

M30；（程序结束）

螺纹铣削在机械制造中的应用愈加广泛，技术也日益成熟，这种加工方式表现出了其卓越的加工性能，不单单降低了加工成本，而且大幅度提高了加工效率，为生产制造提供了有力的保障。利用编制通用性强的宏程序进行螺纹的铣削，能使加工螺纹变得更加方便和高效，是螺纹的加工问题迎刃而解。

参考文献

[1] 刘培跃，闫志波，王军芬.基于宏程序的螺纹数控铣削加工[J].工具技术，2008（12）：58-59.

[2] 成岗，刘虎.运用宏程序铣削孔与螺纹[J].煤矿机械，2010（12）：119-120.endprint