螺纹铣削加工工艺及数控程序研究.doc

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1、螺纹铣削加工工艺及数控程序研究[摘要]本文从工程角度出发，对螺纹铣削工艺及程序编制要点进行分析，提出一种优化的螺纹铣削轨迹方案，并通过开发软件实现了参数化编程。[关键词]螺纹铣削；工艺；软件开发；参数化编程在飞机制造企业中，主要承力结构件通常为钢件，工艺过程复杂，加工周期长，制造成本高。而该类零件中通常都具有螺纹特征，而螺纹加工往往处于生产链的末端，一旦发生质量问题可能造成整个零件报废[1]，因此，螺纹加工对工艺过程的安全性提出了更高的要求。由于零件结构的限制，部分螺纹无法通过车削加工，需要利用螺纹铣削加工螺纹。当前的主流数控编程软件UG，CATIA等都可以自

2、动生成螺纹铣削程序[2]，通常生成的程序为直线插补轨迹，程序可读性差，造成现场操作存在盲目性，使用不方便。本文从螺纹形成机理进行分析，提出了一种优化的螺纹铣削轨迹方案，并通过开发工具实现了圆弧插补螺纹程序的自动生成，程序简洁、可读性好，由于后台固化了相关参数，用户仅仅需要输入相应螺纹尺寸及铣刀直径就能完成程序的编制，程序的一致性更好，有效的保证了螺纹加工的质量。1螺纹铣削加工1.1螺纹加工方式。常规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，但随着数控机床的普及，螺纹铣削已经成为非常重要的螺纹加工手段[3,4]。螺纹铣削具有广泛的适

3、用性，在结构限制无法利用车削加工的螺纹都可以采用螺纹铣削加工。螺纹铣削分为单刃螺纹铣刀加工和多刃螺纹铣刀加工，由于多刃螺纹铣刀加工效率更高，因此本文基于多刃螺纹铣刀铣削螺纹进行阐述和讲解。1.2螺纹铣削加工特点。多刃口螺纹铣刀铣削螺纹，可以利用一把刀具，加工直径和旋向不同的螺纹，但不能用同一把刀具同时加工内螺纹和外螺纹，内、外螺纹铣刀牙型有区别。相比传统螺纹加工，螺纹铣削加工具有精度高、质量好、适用性广等优点，且可以加工无过渡扣和退刀槽结构的螺纹。2轨迹设计及要点4学海无涯螺纹铣削加工工艺及数控程序研究[摘要]本文从工程角度出发，对螺纹铣削工艺及程序编制要点进

4、行分析，提出一种优化的螺纹铣削轨迹方案，并通过开发软件实现了参数化编程。[关键词]螺纹铣削；工艺；软件开发；参数化编程在飞机制造企业中，主要承力结构件通常为钢件，工艺过程复杂，加工周期长，制造成本高。而该类零件中通常都具有螺纹特征，而螺纹加工往往处于生产链的末端，一旦发生质量问题可能造成整个零件报废[1]，因此，螺纹加工对工艺过程的安全性提出了更高的要求。由于零件结构的限制，部分螺纹无法通过车削加工，需要利用螺纹铣削加工螺纹。当前的主流数控编程软件UG，CATIA等都可以自动生成螺纹铣削程序[2]，通常生成的程序为直线插补轨迹，程序可读性差，造成现场操作存在盲

5、目性，使用不方便。本文从螺纹形成机理进行分析，提出了一种优化的螺纹铣削轨迹方案，并通过开发工具实现了圆弧插补螺纹程序的自动生成，程序简洁、可读性好，由于后台固化了相关参数，用户仅仅需要输入相应螺纹尺寸及铣刀直径就能完成程序的编制，程序的一致性更好，有效的保证了螺纹加工的质量。1螺纹铣削加工1.1螺纹加工方式。常规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，但随着数控机床的普及，螺纹铣削已经成为非常重要的螺纹加工手段[3,4]。螺纹铣削具有广泛的适用性，在结构限制无法利用车削加工的螺纹都可以采用螺纹铣削加工。螺纹铣削分为单刃螺纹铣刀加

6、工和多刃螺纹铣刀加工，由于多刃螺纹铣刀加工效率更高，因此本文基于多刃螺纹铣刀铣削螺纹进行阐述和讲解。1.2螺纹铣削加工特点。多刃口螺纹铣刀铣削螺纹，可以利用一把刀具，加工直径和旋向不同的螺纹，但不能用同一把刀具同时加工内螺纹和外螺纹，内、外螺纹铣刀牙型有区别。相比传统螺纹加工，螺纹铣削加工具有精度高、质量好、适用性广等优点，且可以加工无过渡扣和退刀槽结构的螺纹。2轨迹设计及要点4学海无涯2.1内外螺纹加工的区别。用螺纹铣刀可以铣削内螺纹和外螺纹，但是为了保证螺纹表面质量和提高刀具寿命，加工时候应该选择顺铣[6]，而顺逆铣是由主轴转向和加工时的轨迹旋向综合决定的

7、，由于主轴常用旋向为正转，因此默认主轴为正转，仅通过加工轨迹的旋向来确定顺逆铣，加工内螺纹轨迹为逆时针，加工外螺纹轨迹为顺时针。螺纹铣削加工轨迹示意图如图1所示。2.2螺纹旋向与加工方向的关系。螺纹铣削可以从上往下加工，也可以从下往上加工，在保持顺铣的状态下，加工方向改变螺纹的旋向，此处和车削加工螺纹时车刀轴向移动方向影响螺纹旋向道理一样。螺纹铣刀都为右旋，加工内螺纹时，从下往上加工为右旋，从上往下加工为左旋，加工外螺纹时候，从上往下加工为右旋，从下往上加工为左旋。2.3加工轨迹的设计。当用刀刃长度大于螺纹要求长度螺纹铣刀铣螺纹时，传统方法是铣刀旋转1.2~1

8、.5圈加工螺纹[7]，但是这种情况下刀