采（cǎi）用數控銑削螺紋，其加工精度、表麵粗糙度與效（xiào）率是（shì）傳統螺紋加（jiā）工方法（fǎ）無法比擬的，經濟性在某種情況下也（yě）更優於傳統工（gōng）藝，我們知道在大批量的（de）螺紋加工中，由於絲錐比較低（dī）的切（qiē）削速度限製以（yǐ）及在加（jiā）工好螺（luó）紋（wén）後的反（fǎn）轉退刀（ 在密封要求高（gāo）的情況（kuàng）下是不允（yǔn）許的），要（yào）想提（tí）高加工效率十分困難，對（duì）於變導程螺紋，絲錐是無法加工的。對於一些異形件上（shàng）的（de）螺紋孔，采用螺紋車削方式也不（bú）合適。而采用數控螺紋銑削，加工時不受（shòu）螺紋（wén）結構和螺紋旋向的限製，一把螺紋銑刀可（kě）加工多種不同旋向的內、外螺紋。對於（yú）不允許有過渡扣或退刀槽結（jié）構的螺紋，采用傳統的（de）車削方法或絲錐、板牙很難加工，但采（cǎi）用數控銑削卻容易實現。

      1.     問題提出（chū）

      圖1 為我院為某地方企業加工的一鈑件的螺（luó）紋孔，螺紋公稱直徑M42變導程,S=S+1。該（gāi）螺紋孔徑較大，且為變導程螺紋，無法采用絲錐加工（gōng），而該料為鈑件，也不（bú）適合於螺紋（wén）車削。隨著機械結構功能（néng）要求的不斷提高，對螺紋（wén）孔也（yě）提出（chū）了很高的要求，長期以（yǐ）來變導程螺（luó）紋都是在銑床上采用手（shǒu）工加工的方法完成，采用這種方法加工的螺紋精度低，勞動強度大，且經常出現廢品。為了解決（jué）該問題，我們對該螺紋孔的加工（gōng）方法進行了探討。

      2.   螺（luó）紋孔（kǒng）的加工思路（lù）

      采用加工中心的螺旋插（chā）補功能（néng），選擇合（hé）適的刀（dāo）具，我們（men）可以加（jiā）工螺距相（xiàng）同直（zhí）徑不（bú）同的（de）左旋螺紋或（huò）右（yòu）旋螺紋，通過修改刀具半徑（jìng）補償值，將螺紋加工到任意公（gōng）差帶，由於螺紋銑刀沒有導向部分，因此無需退刀槽或過渡（dù）扣即可靠近螺紋底部加工出精確深度的螺紋，而刀具折（shé）斷或破損不會影響零件質量——刀具破損的部分可以很容易地從工件中取出。

      圖2 為螺紋加工（gōng）的xy平麵走刀軌（guǐ）跡（jì），通過加（jiā）工中心的主（zhǔ）軸高（gāo）速旋轉，配（pèi）合螺旋插補功能，沿螺紋螺旋線進行加工，可以很（hěn）方便地加工出等導程螺紋（ 見圖3）。使用的指令如下：

      M03 S1200

      ⋯

      G02（G03）X21YOI-21JOZ-2F200

      Z-4I-21

      z-6I-21

      ⋯

      螺紋旋向

      可以（yǐ）通過G02（G03）指令來確（què）定， 采用G02指令為右旋螺紋（wén），（G03）指令為左旋螺（luó）紋。以、X和Y值設定來確定螺紋基本（běn）直徑，螺紋導程可以通（tōng）過/值設定來確定。在螺紋銑削時，我們要根據不同（tóng）的要（yào）求合理選擇螺紋銑刀，根（gēn）據不同情況正確設定（dìng）螺紋加工起始坐標值。由於螺紋銑削是通過刀（dāo）具（jù）高速旋（xuán）轉、主軸插補的方式加工完成（chéng）的，其切削方式是銑削，切削速度高，保證螺紋精度及表麵粗糙度提高。銑螺紋屬於斷屑切削，切屑短小，另外加工刀具直徑比加（jiā）工螺紋孔小，所以排屑通暢，不易形成粘屑的（de）現象。對於比較軟的材料在加工過程中容易產生粘屑現象（xiàng），但螺紋銑削高速旋轉，並且斷屑切削，刀具折損容易（yì）處理。首先螺紋銑刀作用力小，很少發（fā）生折損（sǔn）現象，如（rú）果銑刀折損，因為（wéi）加工孔徑比刀具大，折斷部分很容（róng）易取出。

      變導程螺紋的（de）銑削比等導程螺紋的銑削隻是在Z值變化上稍做修改（gǎi），等導程螺紋的加工△Z 是不變的，而變導（dǎo）程螺紋的加（jiā）工△Z=△Z ±d（ d為變導程的增量）。使用數學上的等差（chà）數（shù）列，每次增量值為通項公式：

      由於變導程螺紋的螺紋升角隨著導程的（de）增大（ 減小）而變大（小），所以選擇螺紋銑刀時切（qiē）削（xuē）刃的刃（rèn）磨後（hòu）角（jiǎo）等於工作後角加上（減去（qù））最大螺紋升角!，即%." （,/ 0 (/） # !。對於內槽（cáo）表麵是一個螺旋麵的變導（dǎo）程螺紋，可以通過成形（xíng）刀具（jù）或加工中使3 軸向尺寸按要（yào）求變化保（bǎo）證（zhèng）內槽螺旋麵。變導程螺紋（wén）如果要進行多次重複切削，3、4、, 軸電動機根據螺旋插補規律，實現有規律的（de）切削運動，以形成（chéng）螺（luó）旋麵，當切（qiē）到最末端時，3、4 軸退刀，, 軸電動機控製, 向（xiàng）退刀，3、4 值（zhí）到達起始切削位置（zhì），進行第二次（cì）切削，如此循環，直至達到合格的變導程螺紋截麵（miàn）深度。

      3 應用舉例

      （1）工藝分析! 使用上述加工（gōng）思路和方法，可（kě）以很方（fāng）便地解決特殊零件變導程螺紋（ 見圖1） 的加工（gōng）問（wèn）題。以FANUCOiMC 數控係統為例，選（xuǎn）用合適的硬質合金螺紋銑刀，切削參數如下：被加工零（líng）件材料為合金中碳鋼，切（qiē）削速度（dù）為105~115m/min，背吃刀（dāo）量為2mm，進給量為0.18~0.25mm/r，采（cǎi）用水（shuǐ）溶性切削液冷（lěng）卻（què）。在編程中采用絕對編程, z值的坐標數值為：

      Sn———螺紋的, 值絕對（duì）坐標數值#2；

      n——第n節螺紋數，采用計數器#4來計算；

      Z1——螺紋（wén）起始（shǐ）, 值坐標#1

      d——螺（luó）紋變導程增量#3。

      （2）程序處理以螺（luó）紋孔中心上表麵為G54坐（zuò）標原點，建立工件坐標係（xì）和建立（lì）刀具補（bǔ）償，在程序中使用宏程序和循環指令，參考程序如下：

      通過該程序可（kě）以很好地保證螺紋精度及表麵粗糙度，如尺寸不在公（gōng）差範圍內（nèi），隻需改變程序中X的數（shù）值，就能方便（biàn）地達到修改目的，達到螺紋的（de）公差要求。

      4結語

      采用數控銑（xǐ）削加（jiā）工螺紋，不僅使用麵（miàn）廣，穩定性好（hǎo），並提高表麵（miàn）質量，提高加工效率，采用銑削（xuē）方式加工（gōng）螺紋，同一把刀（dāo）具，可不受通孔和盲孔的限製。通過（guò）改變數控加工程序（xù）中相關指令，完成正螺紋和反螺紋的加工，並控製螺紋公稱尺寸與精度，保證螺紋表麵粗糙度。但由於螺紋銑刀單個造價昂貴，並且需要, 軸聯動機床，螺紋銑削的程（chéng）序編製也比較麻煩，限製了它大範圍（wéi）應用的重要因素。