基于数控技术内锥球螺纹加工研究

　　由以上分析可以得出，圆锥螺旋线上任意点M在直角坐标系XYZ中，有:

　　结合式(1)和(2)，分析本实例橡胶模具的铣削加工参数。

　　1)铣削整个内锥球螺纹的空间螺旋线运动轨迹，从顶面(圆柱内孔大端)开始铣至圆锥内孔大端，其螺旋线运动角参变量θ从0°变化至1 080°(共有牙型3个二螺纹长12 mm/螺距4 mm);接着铣至圆锥内孔小端，θ角共变化2 520°(共有牙型7个，28/4);最后铣至零件底面(圆柱内孔小端)，至此θ角共变化4 320°(共有牙型12个，4x14)。

　　在整个铣削过程中θ每增加1°，对应刀具沿Z向向下运动4/360=0.011 1 mm。

　　2)内锥球螺纹中部圆锥螺纹段共有牙型4个(螺纹长16 mm/螺距4 mm=4牙)，铣削该段螺纹螺旋运动轨迹从圆锥内孔大端起始至圆锥内孔小端，其螺旋运动角参变量θ从0°变化至1 440°(4 X360°)0 8每增加10，对应投影螺旋线极半径值减小[(90/2)-(80/2)]/1440=0.003 5 mm0

4 数控编程

　　铣削前，螺纹底孔通常先在数控车床上加工至小径尺寸。即大端直孔孔径86 mm，长12 mm；小端直孔孔径加工至76 mm，长20 mm；中间锥孔长16 mm。

　　数控铣削左旋内锥球螺纹时，铣削方式采用顺铣，即刀具正转(M03)，刀具沿z轴自上而下移动，进行逆时针螺旋状运动。直接对螺纹成型铣刀刀心的空间螺旋状运动轨迹编程加工。内孔中心为G54原点，顶面为Z0面。如图7所示。

图7螺旋铣削示意图

　　采用宏功能编程使得程序调整与控制较为灵活。球螺纹单边加工余量为2 mm，分10次加工(为减小切削阻力降低刀具磨损)，依次分配为0．25mm、0.25 mm．、0.25 mm、0.25 mm、0.25 mm、0.25mm、0.2 mm、0.15mm、0.1mm、0.05 mm。即C(#3)=43.25＼43.5＼43.75＼44＼44.25＼44.5＼44.7＼44.85＼44.95＼45。分粗、精铣确保牙型粗糙度要求。用G65非模态调用宏指令编程可以将粗、精加工编写在同一主程序中，避免了手动反复修改程序中螺纹顶径R值(即#3)，缩短了加工时间。数控程序编写为：(限于篇幅，下面只列出部分加工程序)

5 结语

　　文章分析了传统工艺加工内锥球螺纹存在的不足，提出了采用数控铣削加工内锥球螺纹的新工艺和方法，并详细分析了螺纹铣削参数求解、宏程序的编制方法。并将该工艺和编程方法成功应用于橡胶模具零件内锥球螺纹的生产中，帮助企业节约了生产成本、提高了经济效益，加工出符合设计要求的模具产品。