【摘要】數控加工中心加工（gōng）內螺紋是一種比較先進的加工方法。內螺紋銑削加工相比較於傳統（tǒng）的內（nèi）螺（luó）紋加（jiā）工具（jù）有加工（gōng）精度高、加（jiā）工（gōng）效率高等優勢，尤其是對大直徑的內螺紋加（jiā）工，數控（kòng）銑削加工具有更大的（de）優勢。
 

     【關鍵詞】大直徑內螺紋；銑削加工；螺（luó）紋銑刀

      1 、前言

     螺紋在各行各業（yè）都被廣泛應用。飛機、汽車等隨處可見螺紋，甚至在日常生活中也隨處可見。螺紋（wén）在模（mó）具行業裏更被廣泛應用。因此螺紋的（de）加工非常的重要。以（yǐ）前傳統的螺紋加（jiā）工方法一般為采用螺紋（wén）車刀車削（xuē）螺紋或采用絲錐、板牙手工攻絲。然而隨著機械加工（gōng）技術的高速發展，螺紋的（de）加工也出現了各種先進（jìn）的加工方法。並且在螺紋的（de）加工上發（fā）揮（huī）了很（hěn）大的作用，無論是從加工精度上（shàng）還是加工效率上都有了很大（dà）的提高。內螺紋是螺紋連接的重要組成部分，而內螺紋的加工卻是生（shēng）產中（zhōng）最複雜的一項任務。往往內螺紋的加工質量的好壞直接影響著整個零件的質量。

      2 、內螺紋的各種加工方法

      2.1 傳統的（de）絲錐攻絲技術
 
 
      絲錐（zhuī）是加工（gōng）內螺紋的常用工具，它是在（zài）加工出（chū）螺紋的底孔後再用絲錐攻出內螺紋的一種加工方法。絲錐攻絲（sī）可分為手動攻絲（sī）和機動攻絲兩種，無（wú）論是手動攻絲還是機動攻絲都具有通用性高、適用範圍廣泛的（de）特點。然而，傳統的（de）攻絲（sī）方法也存在很多的（de）缺點：（1）切屑狀態不方便（biàn）控製，且切屑不（bú）容易排（pái）出，易造成加工（gōng）表麵被劃傷。（2）容易造成孔徑被（bèi）擴大，絲錐易折斷。（3）加工速度（dù）低。

      2.2 其它的攻絲技術

     近年來，在傳統的攻絲技（jì）術的基礎上又陸續出現了擠壓攻（gōng）絲技術、高速攻絲技（jì）術（shù）、衝擊攻絲技術等各種攻絲技術。

     （1）擠（jǐ）壓攻絲技術

      該加工技（jì）術是利用金屬材料受力後發生塑性（xìng）變形以及流動特性，在工件螺紋底孔（kǒng）上利用（yòng）擠壓絲錐加工出內螺紋的技（jì）術（shù）。擠壓攻絲加工螺紋相比較於（yú）傳統的攻絲（sī）技術具有提（tí）高擠壓絲錐的使用壽命、加工質量穩定及加工（gōng）精度高等優點。但是由於（yú）該（gāi）技術是要利用加工材料的塑性（xìng）變形的特性，因此擠壓攻絲技術不能加（jiā）工脆性材料上的螺紋孔。另外由（yóu）於擠壓絲（sī）錐沒（méi）有標準化，需要自己設計和製造，也（yě）製約了該技術的發展及推廣使用。

     （2）高（gāo）速攻絲技術

     隨著（zhe）機械加工技術的高速發展，尤其是（shì）高（gāo）速切削的出現對螺紋的加工也提出了（le）更高的要求。也就（jiù）有了高速攻絲技術的出現。高（gāo）速攻絲（sī）技術（shù）的技（jì）術要點是高速絲錐及（jí）高速可反轉攻（gōng）絲夾頭利用高速螺旋插（chā）補機構和高壓切削液的供（gòng）給來實（shí）現。

     以上（shàng）的內螺紋加工方法都屬於攻絲加工技術，都需要用到絲錐，目前絲錐的大小是有尺寸限製的，尤其是（shì）很（hěn）少（shǎo）生產直徑大於30mm的絲錐，這也就製（zhì）約了加工的適用範（fàn）圍及加工的效率。那麽，針對大直徑的內螺紋（wén）的加工，主要介紹了用數控加工中心（xīn）利（lì）用螺紋銑刀（dāo）來進行加工。

      3 、數控加工中心加工大直徑內螺紋

     3.1 加工螺紋的分析

     本次加工的螺（luó）紋為M30×1.5 深（shēn）20㎜的螺紋孔。根據機械設計手（shǒu）冊可計（jì）算得:
 
     螺紋牙高=0.65×1.5=0.975㎜
     螺紋小徑=30-2×0.975=28.05㎜

     本文重（chóng）點介紹螺紋的加（jiā）工，因此內（nèi）螺紋孔的（de）加工過程（chéng）則省略，我們假設是已經按要求加工出直徑為（wéi）28.05㎜、孔深為（wéi）25㎜的螺紋的底孔。

     3.2 加工刀具的選擇（zé）

     為（wéi）了加工方法更（gèng）具（jù）有普（pǔ）遍性和可操作性（xìng），我們選擇通用更好的可（kě）轉（zhuǎn）位單刃螺紋銑刀如圖1所示。

     根據加工螺紋的直徑為（wéi）30㎜，可以選擇刀杆直徑為16㎜的螺紋銑刀來進行加工，刀片使用塗層硬質合（hé）金（jīn）材料。為減少裝夾（jiá）誤差及定位誤差，螺紋的粗加工、半精加工（gōng）及精加工都選擇同一把螺紋刀進行。

     3.3 切削用量的選擇

     綜合（hé）考慮加工的材（cái）料和所使用的刀具材料、直（zhí）徑等各（gè）方麵的因素（sù）以（yǐ）及多次試加工的結果，查閱相關的機（jī）械加（jiā）工設計手冊

     本（běn）螺紋的加工選（xuǎn）用的切削用量如下（xià）：

    （1）主軸轉速S=5000 轉/分鍾。
    （2）進給速度F=2000㎜/min。
    （3）背吃刀量的選擇。為了提高螺紋的切削質量（liàng），采用（yòng）的加工方式為遞減方式即每次背吃刀量逐（zhú）步減少（shǎo），如（rú）圖2所示。

      根據螺紋（wén）牙形（xíng）深（shēn）度，從相（xiàng）對大的初始值0.2-0.4㎜,到較小的（de）0.09-0.02㎜逐漸減小，直到最後完成。最後一次沒有進給（gěi）的是修光空（kōng）走刀，是為了消除加工（gōng）過程中的反彈。

     根據（jù）本文所加工螺紋（wén）的牙高（gāo）為0.975㎜；背（bèi）吃刀量的選擇：

     3.4 加工程序

     本螺紋加工采用宏程序結合刀具半徑補償來進行（háng）編程。編（biān）寫加工程序前要先確定（dìng）螺紋銑刀加工時的回轉直徑。方法如下：

    （1）用一把標準的銑刀或（huò）尋邊器來對刀建立工（gōng）件坐標係G54。（過程略）
    （2）換上單刃螺紋銑刀（該刀刀長補已（yǐ）確定），將螺紋銑（xǐ）刀移動到（dào）坐標原點上方，可通過在MDI 模式下（xià）輸（shū）入G90G54G0XOYO，並執行。使該螺紋刀的回轉中心（xīn）線與螺紋孔
中心線重合。
     （3）手（shǒu）動方式使主軸轉動，並將刀具下降到刀尖低於螺紋（wén）孔（kǒng）上表麵，將此（cǐ）時X軸相（xiàng）對坐標清零（líng），然後沿（yán）X軸移動刀具使刀尖在孔內壁劃出輕微的劃痕後，停止刀具移動，並記（jì）下此時的（de）X軸在機床上顯示的相對坐標值（該值（zhí）就是我們（men）要求的螺紋銑刀加（jiā）工時（shí）的回轉半徑）。將刀尖移動離開孔壁並抬刀到（dào）工件（jiàn）上（shàng）表麵。

     程序說明：該程序利用改變刀補值來分5 次實現螺紋牙高0.975mm 的加工：即D1= - 0.4mm，D2= - 0.675mm，D3= -0.875mm，D4= -0.975mm，D5= -0.975mm；該刀補值的修改要手動進行。

     4 、總結

     在各種（zhǒng）零件中螺紋（wén）是很（hěn）常見的部分，螺紋加工的方法也多種多樣。但一種好的加工方法，應該是一種簡單易行，不需（xū）要用專用夾具的方法（fǎ），因為專用夾具是需要專門設計生產，會給（gěi）我們（men）的（de）加工增加（jiā）成本，也會縮小該加工方法的適用範圍。本文所介（jiè）紹的用單刃螺紋銑刀加工內孔螺紋的方法，首先不要使用專用的夾（jiá）具，隻需要（yào）普通的台虎鉗；也不需要專用的刀（dāo）具，加工的程序也是簡單易懂的一層嵌（qiàn）套的（de）宏程序結合刀（dāo）具半徑（jìng）補償就可以實（shí）現。從理論上講，用這樣的加工方法可以加工任意尺寸、任何規格的內螺紋。而且，該方式加工出的螺紋精度比傳統的（de）加工方法加工的（de）螺紋更高，還可以實現高速切削，加工的螺紋（wén）表麵質（zhì）量也更好。