有关螺纹铣削的图片、资料、录像大全

只看该作者 · 发表于 2006-3-8 08:16:54

[转帖]螺纹加工方法
在许多工业技术领域中，设计人员和生产技术人员都面临着这样的任务，即如何把结构部件和组件做成可拆分并且可以承重的连接？实践证明，利用螺栓和内螺纹进行连接是一种便捷的连接方法。

现在，内螺纹的加工仍是生产中最为复杂的一项任务。它对工艺过程的安全性提出了更高的要求，这是因为大多数结构部件都要经过很长的生产步骤，而螺纹加工往往是处于整个生产链的末尾。螺纹未经检验或者刀具一旦断裂，就会导致结构部件报废或者进行昂贵的再加工，这种情况必须避免。内螺纹通常采用不同的材料加工而成。在工业生产中，使用的材料范围从防锈、耐酸的软钢或者淬硬钢，到短切屑铸铁或者铝合金。在个别工业领域内——例如航空和航天工业技术部门，还需要使用特种合金(钛、镍)和复合材料。
生产技术面临着日益增长的国际竞争，需要提高整个生产领域的生产率。目前，企业不能只满足于安全的内螺纹加工，同时必须采用更高的切削和进给速度进行内螺纹加工。对于机器制造中的内螺纹加工而言，主要采用3种加工工艺：经过实践检验的攻丝法、无切屑的螺纹成形替代法和先进的螺纹铣削法。如何正确选取加工方法？需要尽可能地比较各种工艺方法的优、缺点以及使用限制。然后，从技术和经济的角度分析应该采用或者不采用某种加工方法。

攻丝
攻丝是内螺纹制作中广为人知的一种方法。因为它可以借助刀具的几何形状确定内螺纹的成型，所以该方法无需专用机床。在普通机床、生产线或者现代加工中心上都可以采用这种加工方法。与此相反，钻孔或者铣削，现在仍广泛使用于HSS-E或者HSS-E-PM攻丝。如果刀具的成本比较低，攻丝的方法能够达到较高的生产率，其优点十分明显。现在，攻丝的适用范围不断扩大、功率不断提高。例如盲孔螺纹加工的极限范围现在已经达到3×d的切削长度；使用新研发的Sprint Plus丝锥可以切制高强度钢的螺纹。刀具采用了HSS-E-PM刀具材料，兼具突出的韧性和较高的耐腐蚀、耐磨性能。切削刃材料的高耐热性、配合特殊的切削刃几何形状和现代多层硬质合金镀层，还使得对长切屑软钢进行切内螺纹加工，可以满足某些特殊的切削要求，达到更高的切削速度，由此获得更高的生产率；对软钢进行切内螺纹加工的时候，还可进行干式加工(有/无MMS)。
通孔螺纹的加工比较简单，这是因为在回程的时候，切屑不必被剪断。使用特殊设计的Sprint丝锥，其切削速度可以高达100m/min。由于反向旋转时会产生较高的扭矩负载(剪断切屑根)，所以在切屑较短的情况下，VHM丝锥需要采用耐腐蚀、耐磨损的材料来制作。VHM丝锥最适用于硬材料的加工，甚至可以加工硬度达65HRC的淬硬钢，是一种经济的加工方案，丝锥不易折断，从而避免丝锥折断在螺孔内需电蚀除去的麻烦替代方案。
由于VHM丝锥具有较高的耐磨性，所以在加工灰铸铁(GG或者GGV)和耐腐蚀性硅铝合金的时候，强调要使用VHM丝锥。内部的冷却介质可以立刻带走切屑，从而使这种刀具适用于切制超过1.5×d螺纹切深的、行程较长的盲孔螺纹。为了减少VHM丝锥折断的可能性，采用VHM丝锥攻丝的时候需要加固机床和工件。

螺纹(挤压)成形
更受欢迎的攻丝替代方案是无切屑螺纹(挤压)成形。在螺纹成形的时候，螺纹成形刀在旋入预钻孔的轴向和径向中挤出材料，从而形成特有的齿形螺纹廓型。螺纹廓型基本上随钻孔的内螺纹的不同而有所区别，并且受到其使用范围的限制。在食品工业、航空与航天技术或者医药技术领域中，螺纹成形大多数是不允许的。在螺纹成形的时候，不产生切屑。在坚韧材料中较深的盲孔螺纹情况下，与普通的攻丝螺纹相比较，其刀具断裂的危险较小。螺纹成形要求材料的断裂延伸率约大于7%，而其最大的抗拉强度约为1300N/mm2。硅铝合金材料螺纹成形允许其含硅量达12%。在脆性灰铸铁或者淬硬钢的情况下，螺纹成形是不可能的。与德国Kassel大学合作新研发的IPL超级螺纹成形刀不仅采用了为成形承载特别研发的特殊切削刃材料，而且具有其多边形廓型的造型和螺纹部分的表面结构设计，因而具有特别优异的性能。而且在停车次数和切削速度方面，超过了常规的螺纹成形刀和攻丝。由于其特殊的几何形状设计，这种超级螺纹成形刀不具有攻丝那种会使成形螺纹快速磨损的棱边，所以特别适用于大批量生产。这种稳定的结构设计也使VHM刀具能获得很好的使用效果。针对内部冷却介质的引入及尽量少的润滑，为此超级螺纹成形刀进一步开发出了位于内部的、具有最佳流动性的冷却槽。冷却润滑液从该刀具的成形区域内流出。除了螺纹成形刀的几何形状对螺纹廓型的成形、加工期间的转矩和刀具的停止时间有所影响之外，其主要取决于预钻孔的大小。因此需要确定最佳的预钻孔直径，与刀具生产厂商进行紧密的协作特别重要。

螺纹铣削
攻丝或者螺纹成形的替代方案中最引人关注的是螺纹铣削。这种技术的优点在于它在很大程度上增强了工艺过程的安全性；而且，该刀具具有广泛的适用性，可以加工各种不同的材料。在螺纹铣削的情况下，不像切削那样，螺纹直接与刀具相关(例如，M6丝锥加工得到的总是M6螺纹)，而是先利用螺纹铣刀的旋转运动，再利用机床3条轴线同时运动。螺纹铣刀向内进刀到芯孔中的编程螺纹深度为止。实际的切削过程起始于向内进刀的铣削，此时降低负载的刀具，转换成进入工件中的螺旋状径向进刀运动。然后，在一个360度螺旋进刀过程中铣削螺纹。此螺纹铣刀要求带3D功能的现代化数控机床，刀具可以沿着螺旋状导轨运动。
VHM螺纹铣刀是一种广泛适用的刀具。在螺距相同的情况下，使用一把刀具可以加工各种不同螺纹直径或者公差范围的螺纹。使用同一把刀具，在长切屑或者短切屑材料中，既可加工盲孔内螺纹，也可加工通孔内外螺纹。即使是对于坚韧的长切屑材料，也可以使用新研发的NPT螺纹铣刀，加工出使用常规螺纹加工方法难以达到的锥形内螺纹(NPT)。新的HRC螺纹铣刀在淬硬钢螺纹加工过程中使用安全。与增大的切削量、负切削前角和明显增大的芯部截面积相匹配的刀具，也可用于硬度高达65HRC的淬硬钢的切削。
采用螺纹铣刀加工的过程具有较高的安全性，所以在加工大型或贵重结构部件的时候、在所需转矩较小的情况下加工较大规格的螺纹(在功率较小的机床上，也能加工较大规格的螺纹)、对于采用丝锥法加工总是出现问题的难切削材料、或者对于干式螺纹加工而言，螺纹铣削都不失为常规螺纹加工方法的经济有效的替代方案。
没有一种既完美又普遍适用且经济实惠的内螺纹加工方法。更确切地说，为用户的利益着想，应按照使用的情况和要求，比较选取攻丝、螺纹(挤压)成形或螺纹铣削。

只看该作者 · 发表于 2006-3-8 08:21:53

[转摘]螺纹铣加工工艺确确实实是一项很有前景的技术。对于许多用户来说，采用可靠的内、外螺纹生产工艺已显得越来越重要。它要求采用最新技术水平的机床，这种机床应配有动态进给传动装置和合适的三维控制系统，这样刀具才能作均匀和谐的螺旋运动。对于许多工业应用领域而言，与其他生产工艺相比，采用螺纹铣工艺具有更多的优越性。这些优越性主要不在于生产速度，而毫无例外地在于工艺的高安全性问题。

具有令人信服的优越性：

采用这一具有未来光明前景的新技术，由于所需的刀具品种减少，您可以大大地降低生产成本。只要使用一把螺纹铣刀就可以加工不同直径和任何不同公差范围的螺纹，包括左旋和右旋螺纹，而且其加工中的切屑材料还可长可短。

在加工内、外螺纹时，由于刀具传动的转速和切削速度很高，因此生产率大大提高。

在螺纹的铣削过程中，由于您不需要改变旋转的方向，因此机床的磨损和损耗也可降低。

由于还可采用带有涂层的专用螺纹铣刀，因此机床的干燥特别容易。

新增特性：可加工镍合金的螺纹铣刀

PROTOTYP公司开发了一种新型圆形面螺纹铣刀，专门设计用于镍和镍合金的螺纹加工。在生产加工高级、昂贵的螺纹零件时(例如在航空和航天工业领域中的零件)，必须将零件的报废风险率降低到最低限度。这一铣刀在工艺的高安全性和可靠性方面具有特别令人难忘的印象。

1 引言

传统的螺纹加工方法主要为采用螺纹车刀车削螺纹或采用丝锥、板牙手工攻丝及套扣。随着数控加工技术的发展，尤其是三轴联动数控加工系统的出现，使更先进的螺纹加工方式———螺纹的数控铣削得以实现。螺纹铣削加工与传统螺纹加工方式相比，在加工精度、加工效率方面具有极大优势，且加工时不受螺纹结构和螺纹旋向的限制，如一把螺纹铣刀可加工多种不同旋向的内、外螺纹。对于不允许有过渡扣或退刀槽结构的螺纹，采用传统的车削方法或丝锥、板牙很难加工，但采用数控铣削却十分容易实现。此外，螺纹铣刀的耐用度是丝锥的十多倍甚至数十倍，而且在数控铣削螺纹过程中，对螺纹直径尺寸的调整极为方便，这是采用丝锥、板牙难以做到的。由于螺纹铣削加工的诸多优势，目前发达国家的大批量螺纹生产已较广泛地采用了铣削工艺。

2 螺纹铣削加工实例

图1所示为M6标准内螺纹的铣削加工实例。工件材料：铝合金；刀具：硬质合金螺纹钻铣刀；螺纹深度：10mm；铣刀转速：2,000r/min；切削速度：314m/min；钻削进给量：0.25mm/min；铣削进给量： 0.06mm/齿；加工时间：每孔1.8s。

图1所示加工工位流程为：①位，螺纹钻铣刀快速运行至工件安全平面；②位，螺纹钻铣刀钻削至孔深尺寸；③位，螺纹钻铣刀快速提升到螺纹深度尺寸；④位，螺纹钻铣刀以圆弧切入螺纹起始点；⑤位，螺纹钻铣刀绕螺纹轴线作X、Y方向插补运动，同时作平行于轴线的+Z方向运动，即每绕螺纹轴线运行360°，沿+Z方向上升一个螺距，三轴联动运行轨迹为一螺旋线；⑥位，螺纹钻铣刀以圆弧从起始点(也是结束点)退刀；⑦位，螺纹钻铣刀快速退至工件安全平面，准备加工下一孔。该加工过程包括了钻孔、倒角、内螺纹铣削和螺纹清根槽铣削，采用一把刀具一次完成，加工效率极高。

3 螺纹铣刀主要类型

在螺纹铣削加工中，三轴联动数控机床和螺纹铣削刀具是必备的两要素。以下介绍几种常见的螺纹铣刀类型：

(1) 圆柱螺纹铣刀

圆柱螺纹铣刀的外形很像是圆柱立铣刀与螺纹丝锥的结合体(见图2上，图2下为锥管螺纹铣刀)，但它的螺纹切削刃与丝锥不同，刀具上无螺旋升程，加工中的螺旋升程靠机床运动实现。由于这种特殊结构，使该刀具既可加工右旋螺纹，也可加工左旋螺纹，但不适用于较大螺距螺纹的加工。

常用的圆柱螺纹铣刀可分为粗牙螺纹和细牙螺纹两种。出于对加工效率和耐用度的考虑，螺纹铣刀大都采用硬质合金材料制造，并可涂覆各种涂层以适应特殊材料的加工需要。圆柱螺纹铣刀适用于钢、铸铁和有色金属材料的中小直径螺纹铣削，切削平稳，耐用度高。缺点是刀具制造成本较高，结构复杂，价格昂贵。

(2) 机夹螺纹铣刀及刀片

机夹螺纹铣刀适用于较大直径(如D>25mm)的螺纹加工。涮氐闶堑镀子谥圃欤鄹较低，有的螺纹刀片可双面切削，但抗冲击性能较整体螺纹铣刀稍差。因此，该刀具常推荐用于加工铝合金材料。? 所示为两种机夹螺纹铣刀及刀片。图3a为机夹单刃螺纹铣刀及三角双面刀片，图 3b为机夹双刃螺纹铣刀及矩嗡娴镀?

(3) 组合式多工位专用螺纹镗铣刀

组合式多工位专用螺纹镗铣刀的特点是一刀多刃，一次完成多工位加工，可节省换刀等辅助时间，显著提高生产率。图4所示为组合式多工位专用螺纹镗铣刀加工实例。工件需加工内螺纹、倒角和平台d4。若采用单工位自动换刀方式加工，单件加工用时约30s。而采用组合式多工位专用螺纹镗铣刀加工，单件加工用时仅约5s。

4 螺纹铣削轨迹

螺纹铣削运动轨迹为一螺旋线，可通过数控机床的三轴联动来实现。图5为左旋和右旋外螺纹的铣削运动示意图。

与一般轮廓的数控铣削一样，螺纹铣削开始进刀时也可采用1/4圆弧切入或直线切入。铣削时应尽量选用刀片宽度大于被加工螺纹长度的铣刀，这样，铣刀只需旋转360°即可完成螺纹加工。螺纹铣刀的轨迹分析如图6所示。

5 螺纹铣削编程

现结合M30×1.5右旋内螺纹铣削加工实例说明螺纹铣削的编程方法。工件材料：42CrMo4；螺纹底孔直径：Di=28.38mm；螺纹直径：Do=30mm；螺纹长度L=20mm；螺距：P=1.5mm；机夹螺纹铣刀直径：D2=19mm；铣削方式：顺铣。

(1) 参数计算
主轴转速N为
N=1000V/(D2×p=1000×150/(19×3.14)=2512r/min
铣刀齿数Z=1，每齿进给量f=0.1mm，铣刀切削刃处进给速度F1为
F1=fz×N=0.1×1×2512=251.2mm/min
铣刀中心进给速度F2为
F2=F1(D0-D2)/D0=251.2×(30-19)/30=92.1mm/min
设安全距离CL=0.5mm,切入圆弧半径Re为
Re=[(Ri-CL)2+R02]/(2R0)=[(14.19-0.5)2+152]/(2×15)=13.747mm
切入圆弧角度b为
b=180°-arcsin[(Ri-CL)/Re]=180°-arcsin[(14.19-0.5)/13.747]=95.22°
为便于计算， ! 可近似取值为90°。切入圆弧时的Z轴位移Za为
Za=Pa/360°=1.5×90°/360°=0.375mm
切入圆弧起始点坐标为

(2)螺纹铣削程序(Fanuc系统)
%
N10 G90 G00 G57 X0. Y0.
N20 G43 H10 Z0. M3 S2512
N30 G91 G00 X0. Y0. Z-20.375
N40 G41 D60 X0. Y-13.690 Z0.
N50 G03 X15. Y13.69 Z0.375 R13.747 F92
N60 G03 X0. Y0. Z1.5 I-15. J0.
N70 G03 X-15. Y13.69 Z0.375 R13.747
N80 G00 G40 X0. Y-13.690 Z0.
N90 G49 G57 G00 Z200. M5
N100 M30
%

3)螺纹铣刀
随着数控机床的普及，螺纹铣刀的应用也愈来愈广泛。**克生产的螺纹铣刀有以下特征：

多功能。如同一把铣刀可加工不同的材料、不同的底孔形式、不同的公差等级以及左、右螺纹；
高效益。这一方面是通过高速铣削，另一方面则通过两用铣刀，将铣底孔或铣倒角与铣螺纹结合为一步；
无排屑及误切等问题

以下是录像截图：

螺纹铣削录像共分成19个压缩档,小日本的,以前好象有人贴过,位置不同
各位过客,顶一下,整理可不容易！！已全部上传

[ 本帖最后由 wosox 于 2006-3-13 04:25 编辑 ]

只看该作者 · 发表于 2006-3-8 08:23:17

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

只看该作者 · 发表于 2006-3-8 16:16:09

好东西我顶!!!!!!!!!!!!!

只看该作者 · 发表于 2006-3-8 21:43:54

在MASTERCAM里面怎么做到呢?
有谁能贴个图片上来吗?

只看该作者 · 发表于 2006-3-8 22:51:23

好东西，期待中。

只看该作者 · 发表于 2006-3-9 03:15:12

这是采用circ tlpaths/thread mill的模拟结果

[ 本帖最后由 wosox 于 2006-3-9 21:42 编辑 ]

只看该作者 · 发表于 2006-3-9 21:52:41

多谢 ,支持楼主

只看该作者 · 发表于 2007-6-15 15:52:56

全一样阿

只看该作者 · 发表于 2007-6-15 17:05:08

如果机床精度不够的话可能做出来就更不行.

当前离线技术贡献大米积分 51 头像被屏蔽	3楼发表于 2006-3-8 08:23:17 \| 只看该作者提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽
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