螺纹铣削数控技术与攻丝加工在生产中的应用

引言

　　在数控加工中心机床上加工M4～M38 的螺纹孔时(D＜38mm)，通常采用攻丝固定循环指令编制螺纹孔程序，利用通用丝锥刀具加工。当螺纹孔直径大于M38 时(D＞38mm)，则适用于采用螺纹铣削加工，因为螺纹铣削是局部接触，受力小，一般的机床功率就足够，而丝锥全螺纹接触受力大，要求大功率的设备。另外从刀具的价格来讲，一只大直径的丝锥价格并不比一套螺纹铣刀低甚至更高，从各方面考虑，螺纹铣刀更适合。螺纹铣削是借助数控加工中心机床的三轴联动及G02 或G03螺旋线圆弧插补指令，完成螺纹铣削工作的。下面通过实例详细论述大螺纹孔铣削和小螺纹孔攻丝加工的工艺设计与程序编制方法。

1 零件分析

　　如下图所示，零件为铝合金材质中心有一个M40×2大螺纹通孔，四角各有一个M4小螺纹孔，另外四个垂直侧壁上各有两个M6螺纹孔。传统的螺纹孔固定循环指令和利用丝锥刀具可加工出顶面M4及侧壁M6的小螺纹孔，加工难点在于必须编制螺纹铣削程序利用螺纹铣刀加工出中心M40×2的大螺纹通孔。

图1 大螺纹孔与小螺纹孔加工 

2 工艺设计

　　首先介绍一下螺旋线圆弧插补指令与攻丝固定循环指令。

　　2.1 螺旋线圆弧插补指令

　　螺旋线的形成是刀具作圆弧插补运动的同时与之同步地作轴向运动，其指令格式为：

式中：G02、G03 为螺旋线的旋向，其定义同圆弧；X、Y、Z 为螺旋线的终点坐标；I、J 为圆弧圆心在X－Y 平面上X、Y 轴上相对于螺旋线起点的坐标；R 为螺旋线在X－Y 平面上的投影半径；K 为螺旋线的导程，如图2 所示。

图2 圆弧插补示意图

　　2.2 攻丝固定循环指令（G84）