螺纹铣削数控技术在航空发动机复杂零件上的应用

　　各家刀具厂商，一般会根据自己的螺纹铣刀提供一套专用编程软件，例如以色列瓦格斯刀具商(Vardex)提供的Vardex TM Gen螺纹铣削编程软件、山高刀具商(SECO)提供的螺纹铣削向导软件(见图4)，以及肯纳公司提供的KThread_Milling，这些专用软件，都是很好的螺纹铣削编程专用软件，大家可以根据自己在实际应用中的特点，选择不同的专用软件进行螺纹铣削数控编程。

三、螺纹数控铣削技术的实际应用

　　由于螺纹铣削加工的诸多优势，目前很多的制造企业已较广泛地采用了螺纹数控铣削工艺。我们在加工某发动机复杂零件的接嘴螺纹时，经过试验研究，也采用了螺纹铣削方法，取得了较好的效果，下面就这一过程及工艺方法作简要介绍。

1.零件的特点及加工难点
 
　　某复杂零件是发动机上的重要零件，其接嘴螺纹部分(图5)如果采用车削螺纹，零件的主体与接嘴并非同一旋转中心，给装夹定位带来一定的困难，但是采用铣加工螺纹的方法，则可很方便地进行装夹和加工。

2.刀具的选择

　　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(图6)在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，适合铣削中小直径螺纹，切削平稳，耐用度高。缺点是刀具制造成本较高，价格昂贵。

 
　　(2)机夹螺纹铣刀及刀片。

　　机夹螺纹铣刀(图7)适用于较大直径(如D>25mm)的螺纹加工。其特点是刀片易于制造，价格较低。机夹螺纹铣刀的优点是，易于更换刀片，从而降低了加工成本。

　　(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，一次完成多工位的加工，可节省换刀等辅助时间，显著提高生产率。图8所示为组合式多工位专用螺纹镗铣刀加工实例。该组合刀具可一次加工完成工件需加工内螺纹、倒角和平台。

3.加工方法及参数选择

　　(1)走刀方式：通过查阅资料文献，都建议采用螺旋进刀方式加工，即刀具在X、Y 平面顺(逆)时针旋转半个圆弧， Z方向上升或下降0.5个螺距。这样以减小进刀时的振动，提高刀具寿命和螺纹表面质量，并使加工出的螺纹有半扣平滑过渡的螺纹收尾。但通过实际加工试验，采用直线进刀方式加工出的螺纹，经过检测也是合格的。采用直线进刀方式，减少了计算的时间和出错的几率。

　　(2)进给方式：通过设置刀补值，径向进给分3个切深完成，充分减小加工中的径向力，避免振动，提高刀具寿命。要注意的是，刀补值要通过计算确定，防止螺纹小径过切。

　　(3)冷却方式：由于是外螺纹，因此采用外冷方式，既可充分冷却，也可快速带走铁屑。

4.程序编制

　　G54 G17 X0 Y0 Z10
　　G42 X52.85
　　M03 S3000
　　G0 Z-9.187 (下降螺纹长度+P/8)
　　G01 X32.715 Y0 F100
　　G02 X16.3575 Y0 CR=8.17875
　　Z-9(从起到点走半径为A /2的圆弧，同 时Z向提高P/8)
　　G03 X-16.3575 YO CR=16.3575
　　Z-8.25(从进刀点走半径为A的圆弧，同时Z向提高P/2)
　　G03 X16.3575 Y0 CR=16.3575
　　Z-7.5(走个整圆，Z向提高P/2)
　　G02 X32.715 Y0 C R=8.17875
　　Z-7.312
　　G40
　　G00 X100 Y100 Z10
　　M05
　　M02
　　Z5

四、结束语

　　螺纹数控铣削技术应用前景广阔，目前该技术已在我公司某发动机的 结构复杂、空间开敞性差的零件上被广泛应用。