在数控铣床上加工螺纹的方法及编程.pdf

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1、山西电子技术应用实践2012年第5期文章编号:1674-4578(2012)05-0008-02在数控铣床上加工螺纹的方法及编程12刘强辉,杨鹏(1.中国兵器工业第二零三研究所,陕西西安710065;2.西安理工大学,陕西西安710082)摘要:应用数控铣床进行螺纹加工已经成为非常重要和广泛使用的螺纹加工手段,基于此介绍了在数控铣床上攻丝和铣削加工螺纹的方法,分析了攻丝和铣削加工螺纹的特点、适用范围,加工刀具、工艺参数的选择及其编程技巧、编程加工的实现。关键词:螺纹;数控铣床;方法;编程中图分类号:TH164文献标识码:A螺纹的加工方法多种

2、多样,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,应用数控铣床对螺纹进行加工已经成为非常重要和使用广泛的方法与手段,而在数控铣床上加工螺纹,主要采用攻丝和用单刃螺纹铣刀铣削或用螺纹梳刀铣削等方法。以下对攻丝和应用单刃螺纹铣刀铣削加工螺纹的方法进行介绍和分析。1攻丝加工1.1攻丝加工的方法图1连接板零件攻丝加工是利用丝锥进行螺纹加工,其加工过程和传统如图1所示零件,加工M10粗牙内螺纹,工件材料为方法相同,在加工进给和退出时要保证丝锥转一转在进给方LY1

3、2铝合金,螺纹深度10mm,螺距为1.5mm,选择主轴转向进给一个螺距,属于成型刀具加工,刚性攻丝,其加工过程速100r/min,进给速度150mm/min,Φ8.5mm螺纹底孔已都是由数控铣床自动控制,生产效率和质量得到了提高,程加工完成,以工件上表面中心为工件原点,程序如下:序编制简单方便。攻丝属于比较困难的加工工序,因为丝锥01几乎是被埋在工件中进行切削,其每齿的加工负荷比其它刀G54G90G00Z60;具都要大,并且丝锥沿着螺纹与工件接触面非常大,切削螺M03S100;纹时它必须容纳并排除切屑,所以一般只有小直径、小螺距X-30Y0

4、;的螺纹采用攻丝加工的方法。一般情况下M6—M16、螺距G99G84X-30Y0Z-13R5F150小于2mm的精度不高的内螺纹较适合在数控铣床上采用G98X30攻丝加工。M05;1.2攻丝加工的程序编制M30;攻丝加工的编程指令为G84攻丝循环指令,其格式为:G84X__Y__Z__R__F__2铣削加工其中X、Y为螺纹孔中心的坐标,Z为螺纹孔底深度的坐2.1螺纹铣削的方法标,R为参考点平面的位置,F为进给速度,其值为主轴转速其加工方法是利用数控铣床螺旋线插补功能进行铣削,和螺距乘积。G84攻丝循环指令的加工动作过程为:(1)位,在XY轴

5、进行圆弧插补的同时,Z轴进行直线插补进给。采丝锥快速运行至工件安全平面;(2)位,丝锥快速移动到参用单刃螺纹铣刀铣削螺纹时,其走刀轨迹为螺旋线,主轴转考点平面;(3)位,攻丝加工至孔深尺寸;(4)位,在孔底主轴速和进给量与螺纹的螺距无关,这与一般螺纹加工中保证进反转;(5)位,退出到参考点平面,准备加工下一孔,或快速给量与转速的对应关系有着本质区别,其加工的速度和进给退至工件安全平面。量可以进行实时的调控,以达到最佳的切削效果和加工质量。收稿日期:2012-07-14作者简介:刘强辉(1974-),男,陕西长安人,工程师,主要从事光电技术、

6、总体结构的设计和研究。杨鹏(1976-),男,陕西户县人,工程师,主要从事数控加工设备的教学与研究。第5期刘强辉,等:在数控铣床上加工螺纹的方法及编程92.2螺纹铣削的特点逆时针方向螺旋线插补;X__Y__Z__代表螺旋线插补的终点对于采用数控铣削方式加工螺纹,它的特点就是用同一坐标;I__J__代表螺旋线的轴心坐标相对于螺旋线起点坐标把刀具可以加工具有不同螺距、不同直径、左旋和右旋不同在X、Y方向对应的坐标增量,一条指令一次实现一个整圆[1]的螺纹,在加工中可以通过修改刀具半径补偿值来调整每次的螺旋线插补。在实际加工中,若要实现多圈的螺旋

7、线插进刀深度,进行多次切削,以实现粗、精加工分开,达到螺纹补则可通过子程序或宏程序来编程,选择从上向下铣削或从加工的尺寸和质量,尤其对于大直径中小螺距的螺纹孔,此下向上铣削都可以完成螺纹的加工,为了采用顺铣的方式,方法具有更大的优越性。右旋螺纹要从下向上铣,如图4所示,1表示进给方向,2表螺纹铣削加工与传统螺纹加工方式相比,在加工精度、示螺旋线插补方向,3表示主轴旋转方向,这样有利于排屑,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可以预防切屑的堆积和减小刀具磨损,保证加工质量。切削旋向的限制,对于不允许有过渡扣或退刀槽结构的螺纹,

8、采参数可选V=70m/min,单齿进给量0.035mm/r,主轴旋转用传统的车削方法或丝锥、板牙很难加工,但采用数控铣削速度n=900r/min,进给速度F=32mm/min,铣

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