螺紋銑削的加工過程及工藝方法
時間：2008-08-16瀏覽：659次收藏
隨著數控機床在國內的廣泛普及，這種螺紋加工方法在國內也逐步被采納和應用。但也僅限于大直徑螺紋的加工，小直徑螺紋特別是內螺紋的加工，少有采用螺紋銑削的。小孔螺紋加工一般采用絲錐攻制，但在某些超高強度鋼上進行小孔螺紋加工時，采用絲錐幾乎無法完成加工。因為絲錐攻制螺紋時，必須有足夠的扭力，在某些超高強度鋼上攻制螺紋時，絲錐是無法承受要完成螺紋加工所施加的扭力的。尤其是在材料硬度也極高的情況下，絲錐也極易磨損。一旦絲錐稍有磨損，攻制時的扭力也急劇增大，這也更加快了絲錐的磨損，如此惡性循環，最終將導致絲錐的折斷。 利用螺紋銑削的諸多優點，在加工某超高強度鋼壓力容器法蘭連接處的螺紋孔時，采用了螺紋銑削方法，取得了較好的經濟效益。下面就這一過程及工藝方法作簡要介紹。
1 零件的特點及加工難點
零件為一大型壓力容器，要在其法蘭連接處端面一周加工60-M16×1.5-6H(均布)的盲孔螺紋。材料抗拉強度1,800MPa、硬度52HRC，屬極難加工材料。此類材料不僅強度高，而且硬度也極高。開始采用絲錐攻制，僅采用進口的整體硬質合金帶TiAlN涂層的絲錐，才能勉強進行加工。但此種絲錐價格極其昂貴(2,500元/支)，而且壽命也不高(僅為20孔/支)，更主要的是加工過程中絲錐經常折斷，取出困難，而且取出時，易損傷螺紋，影響產品質量。
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圖1
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2 刀具選擇
刀具選擇應以滿足加工要求、提高刀具壽命和加工效率為原則。①刀具幾何尺寸：總長70mm ，直徑D2=Ø14mm。刀具長度在考慮夾持部分和切削部分后，刀具懸伸應盡量短，刀具直徑應盡量大，比螺紋底孔略小即可，以增加刀具的剛性，減小加工過程中的振動；②刀具材質：整體硬質合金帶TiAlN涂層。這種刀具不僅有優良的耐磨性，而且有較高的強度，適合于加工強度、硬度均極高的材料；③刀具齒數：Z=6齒。齒數越多，進給量越大，提高加工效率。
3 加工方法及參數選擇
- 走刀方式：如圖1所示，采用了螺旋進刀，即刀具在X、Y平面順(逆)時針旋轉半個圓弧，Z方向上升或下降0.5個螺距。這樣以減小進刀時的振動，提高刀具壽命和螺紋表面質量，并使加工出的螺紋有半扣平滑過渡的螺紋收尾。
- 進給方式：徑向進給分3個切深完成，并借鑒螺紋車削中的側向進刀方式，如圖2所示。以充分減小加工中的徑向力，避免振動，提高刀具壽命。要注意的是，第1 、2兩次切深的加工中，其相對于第3次切深位置的軸向偏移量t1、t2要通過計算確定，確保其不要位于螺紋輪廓之外，而造成螺紋過切。這里取t1=0.10，t2=0.05。
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圖2
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- 冷卻方式：內冷。由于是盲孔，采用內冷可充分冷卻的同時，帶走鐵屑。
- 切削參數選擇：切削速度Vc=81m/min，則轉速N=1000 Vc/(D2×p)=1000×81/(14×3.14)=1842r/min；進給速度fz=0.075mm/Z ，則銑刀切削刃處進給速度為F1=fz×N×Z=0.075×6×1842=828mm/min，編程時應給定銑刀中心進給速度F2=F1(D0-D2)/D0=828×(16-14)/16=103mm/min。另外為避免切進時的振動，每次以半圓弧切進時，其進給取F2=50 mm/min。
