淺析數(shù)控銑床關于螺紋的銑削加工
2021-9-30 來源：黃河交通學院 機電工程學院 作者：高波，薛浩
摘要：數(shù)控加工技術是當今社會工業(yè)發(fā)展的基石，它的發(fā)展決定了一個國家的工業(yè)化水平。在數(shù)控加工中，螺紋的加工是數(shù)控加工中很重要的一個加工環(huán)節(jié)。螺紋加工方法較多，但是由于螺紋加工的復雜性導致螺紋加工工藝復雜繁瑣，所以螺紋生產(chǎn)效率低、加工精度低。為了提高螺紋加工質(zhì)量和效率，在實際生產(chǎn)中對不同的螺紋應該采用不同的加工方式，選擇合適的加工指令和制定合適的加工參數(shù)。文章針對數(shù)控銑床螺紋的加工方式進行了分析，希望對提升螺紋加工質(zhì)量和效率有一定的幫助。
關鍵詞：數(shù)控；銑床；螺紋；加工
1、概述
近年來，我國的機械加工行業(yè)發(fā)展迅速，數(shù)控加工技術作為此行業(yè)的基石也越來越受到人們的關注。在我國提出“中國制造2025”以來，我國制造業(yè)正在從自動化向著智能化的方向發(fā)展，作為智能化的工具——計算機正在進一步與數(shù)控加工技術深度融合。數(shù)控加工技術的進步提升了工業(yè)化發(fā)展水平，在數(shù)控加工中，螺紋的加工是一項重要的加工內(nèi)容和加工環(huán)節(jié)。本文主要對數(shù)控機床中螺紋的加工過程進行全面剖析，以期提升螺紋加工的效率和精度[1]。
在數(shù)控機床出現(xiàn)之前，螺紋的加工主要依靠普通機床，但是采用普通機床加工螺紋效率低、精度低，加工質(zhì)量也不能滿足客戶要求。采用數(shù)控銑削進行螺紋加工，不但提高了加工效率、加工精度及加工質(zhì)量，還可以精確地控制螺紋尺寸，提高螺紋的使用壽命。數(shù)控銑削加工采用統(tǒng)一的刀具就可以加工不同尺寸的螺紋，還可以自由控制螺紋的牙長。
2、數(shù)控加工中心的螺紋加工工藝種類
2.1 螺紋銑削法
螺紋的加工方法較多，數(shù)控加工中心可以采用直接銑削的方法對螺紋進行加工，這種加工螺紋的方法比較簡單，可以加工復雜程度較大的螺紋，所以這種螺紋加工方式應用比較廣泛，它的加工優(yōu)勢也非常明顯。銑削法加工螺紋具有精度高、效率高的特點。螺紋銑削加工方法可以采用同一把刀對左旋和右旋螺紋進行加工，加工方式方便，加工效率較高[2- 3]。對于銅質(zhì)、不銹鋼及其他復合材料，螺紋銑削方法都可以輕松地完成，并能保證其加工精度。基于以上優(yōu)點，螺紋加工的銑削法應用范圍廣泛，因此成為當下螺紋加工的一種重要方法。
2.2 絲錐加工法
除銑削加工方法外，采用絲錐加工法也是目前常用的加工方法，該加工方法由于加工力度較小，所以一般應用于直徑較小的螺紋加工中。這種絲錐加工螺紋的方法應用較多，但是要保證這種加工方法加工精性，就要根據(jù)鉆孔搭配相應的鉆頭直徑。為了減少后期螺紋加工的工作量，一般對螺紋底孔加工時要保證相應的尺寸，不僅可以保證螺紋加工的尺寸，還能在一定程度上減少絲錐的磨損[4- 6]。絲錐磨損的主要原因在于在加工螺紋時，絲錐很難做到與相應的加工工件配合，形成協(xié)調(diào)關系，這種現(xiàn)象會導致絲錐受損，耐久性下降。
3 、數(shù)控加工中心的螺紋加工工藝要點
在螺紋加工的過程中，采用數(shù)控銑削方式加工螺紋是最重要也是最普遍的一種螺紋加工方法。為了提高螺紋的加工精度和質(zhì)量，需要把握螺紋銑削加工中刀具的使用流程，保證編程方案的可靠性、實用性，要時刻注意刀具的使用順序，避免給螺紋加工造成不必要的精度誤差和偏差。螺紋的加工最重要的在于第一條螺紋的加工，在對第一條螺紋加工的過程中要對螺旋線做好控制，保證加工出的螺紋、螺距滿足加工精度的要求。在進行第一條螺紋加工之后要及時測量，如果存在加工誤差就要馬上進行調(diào)整，在此過程中，一般采用反向退刀、鋼尺檢查的方法對螺紋、螺距進行檢測。螺紋加工的背吃刀量也是很關鍵的內(nèi)容，加工人員通過對螺距的精確測量得出實時數(shù)據(jù)并進行調(diào)整，以滿足加工精度的要求。此外，有一個值得關注的問題是螺紋的停車點，為了提高螺紋的加工精度，螺紋停車點設置的合理性有利于對螺紋退刀后的控制。在加工螺紋的過程中，要做好控制工作，避免螺紋加工出現(xiàn)亂扣現(xiàn)象，這對于提高螺紋精度有很大的幫助[7]。為了保證螺紋加工的精度，對于加工過程中任何易導致螺紋精度誤差的問題都要及時關注，管控好每一個可能導致螺紋加工誤差的環(huán)節(jié)，這是保證螺紋加工精度的一個重要舉措。
采用螺紋銑削加工的方法相對于其他加工方法受力較小，所以很少出現(xiàn)斷刀現(xiàn)象。即使由于誤操作導致刀具折損也很容易解決和處理。在采用絲錐加工的方法中，由于絲錐加工是連續(xù)性加工，受力較大，切削形成的廢屑很難排出，在一定程度上導致絲錐磨損比較嚴重。
4、螺紋銑削法的應用范圍
（1） 對于硬度較低、生產(chǎn)批量較大、螺紋直徑較小的螺紋，一般采用絲錐加工的方法對螺紋進行加工，主要原因是這種加工方法可以節(jié)省加工成本，減少企業(yè)的開支。對于螺紋長度比較大的通常也采用絲錐加工方法，因為銑削加工很難實現(xiàn)較長螺紋的加工，相反對于直徑較大、長度較短的螺紋則適宜采用銑削加工的方法。
（2） 采用絲錐方法加工螺紋時，由于各處均受力，整個螺紋與絲錐接觸會導致受力增大，所以采用絲錐進行螺紋加工時一般需要大功率的設備，而螺紋的銑削加工受力較小，所以采用普通機床就能完成加工。
（3） 對于薄壁零件、尺寸較大的零件或者孔較復雜的螺紋零件加工，一般采用螺紋銑削的形式，因為采用螺紋銑削加工受力較小、變形較小，并且可以最大限度地靠近螺紋底部。底部成錐形的螺紋一般不采用銑削加工方法，因為這種加工方式不便于銑削螺紋底部。
（4） 對于一般材料的螺紋零件可以選擇絲錐加工或者銑削加工方法，但是特殊材料的螺紋零件一般采用銑削加工方法，主要原因在于螺紋銑削刀具材料的硬質(zhì)合金硬度較高，在加工過程中能避免損傷刀具，而且刀具與螺紋接觸較少，因此不易造成螺紋的損壞，螺紋銑刀不會與工件切屑接觸而出現(xiàn)黏滯現(xiàn)象，可以在加工過程中保證螺紋的精度，如果采用絲錐加工硬度較大的材料，則對絲錐的要求較高，會造成成本較大的問題。
（5） 如果在螺紋切削過程中存在較多不穩(wěn)定因素，則一般采用銑削加工方法，銑削加工可以實現(xiàn)不連續(xù)加工，從而能更好地保證螺紋加工的精度；如果采用絲錐加工方法則會增大加工過程的不穩(wěn)定性。
（6） 螺紋銑削加工相對于絲錐加工，其精度高、效率高，所以一般螺紋加工都采用銑削加工方法。綜上所述，螺紋的形式不同，其加工方法也千差萬別，并且每種加工方式都有自己的特點，因此在對螺紋進行加工時，應選擇適合的螺紋加工方法，提高加工效率和精度。
5、小結(jié)
數(shù)控加工中螺紋的加工具有一定的特殊性和復雜性，在加工過程中，只有合理地選擇刀具、控制好相應的加工參數(shù)及科學地設置加工程序，才能保證螺紋的加工精度。通過以上分析可知：數(shù)控機床中的螺紋加工方法主要有數(shù)控銑削加工和絲錐加工兩種，不同的加工方法差別較大，適應范圍也不同，在實際生產(chǎn)過程中必須根據(jù)刀具材料、加工工件的材料及螺紋的尺寸選擇相應的加工方法和加工工藝流程，從而有效地提高螺紋加工的效率和質(zhì)量。
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