数控加工中心螺纹加工方法分析与应用
张志娟 于淼
(河南经济贸易技师学院 河南 新乡 453000)
摘要:随着时代的不断发展,科学技术也在不断进步,当前我国数控加工中心螺纹加工的方法在不断完善。本文从数控加工中心螺纹加工方法入手,并且重点分析了三种螺纹切削方法的特点,并且从材质、工艺要求、经济性等方面进行了综合评价。当前在具体的加工过程中,应该根据具体情况选择适合的螺纹加工方法,这样不仅能提高加工效率,还能在最大程度上节约加工成本,促进我国的加工业得到更好发展。
关键词:数控加工;螺纹加工;分析;应用
1 加工螺纹的方法从当前的发展情况来看,加工螺纹的方法一共有三种,分别是刚性攻丝、柔性攻丝以及螺纹铣削。这三种方法是如今最为常用的三种方法,每个方法都各有各优势。柔性攻丝同时也被成为浮动攻丝,柔性攻丝的轴转速与进给之间没有一个十分严格的同步比例,在具体加工的过程中柔性攻丝的刀柄具有调整空隙的功能,此时的轴线富有弹性,在攻丝的过程中,主轴的转速会发生不断变化,主要的变化规律是先正转,然后停止,然后再继续反转。在整个转动的过程中,由于整个工件材料方面的问题或者加减速时间设定的不同,会导致存在一些误差,如果出现这种情况则很容易引起松动的情况。柔性攻丝的整个工作过程中可以用一组方程式表示:进给量等于丝锥螺距乘以整个主轴的转速,但是在具体的操作过程中,由于出现了一些误差,导致等式不成立。刚性攻丝又称之为同步攻丝,简单地说就是主轴旋转与Z轴进给的同步过程中,与之相匹配的是特定的螺纹螺距。最后一个方法是螺纹铣削,螺纹铣削主要是通过主轴高速的旋转然后采用圆弧插补的方法进行螺纹的加工。三种方法各有各的优点,如果从切削效率方面来看,刚性攻丝的切削效率要更高一些,而且整个切削的速度也更快。而且采用刚性攻丝能够保证螺纹的精准度和质量,因此在具体的加工过程中,刚性攻丝加工方法最为常用。但是刚性攻丝也存在一些缺点,在具体的加工过程中应该根据具体情况进行选择。
2 三种加工螺纹方法的分析2.1 柔性攻丝
柔性攻丝配有专门的刀柄,因此在使用的过程中十分方便。柔性攻丝的上部有可以随时拆卸的浮动夹头,这个夹头就是夹丝锥,在采用柔性攻丝加工方法的过程中,如果在公司的过程中丝锥出现了攻不动螺纹的情况,如果继续进行强攻的话,则很容易导致丝锥的刃口出现较为严重磨损,情况严重可能会导致整个丝锥都将没有办法继续使用。但是采用柔性攻丝的过程中如果遇到这种情况,攻丝就会自动进行回转,从而起到一个保护丝锥的作用,此时的丝锥也不会被轻易折断。虽然柔性攻丝在使用的过程中有很多优点,但仍然存在一些缺点,柔性攻丝的主轴转速较低,因此很容易产生一些误差。其次就是在加工的过程中,能够涉及柔性攻丝的机床非常少,因此相关企业对于工作人员的要求不高,这就会导致在具体的加工过程中出现一系列问题。整个加工系统在自动模式下,会将柔性攻丝设定为默认模式。柔性攻丝的夹头都是浮动的,因此在具体的加工过程中柔性攻丝不能实现二次攻丝。这对于柔性攻丝来说是一个较大的缺点。
2.2 刚性攻丝
刚性攻丝采用的都是普通刀柄,并且与安装普通钨片铣刀的方式相同,因为刚性攻丝的丝锥是被夹固定住的,因此不能像柔性攻丝一样上下浮动。在具体的操作过程中需要始终保持严格且准确地转速与进行,这样才能够保证加工的正常进行。在具体的加工过程中如果丝锥出现了磨损较为严重的情况,那么很有可能会承受不住当时的反作用力而导致丝锥折断。刚性攻丝的有点就是可以进行二次攻丝,而且在攻丝的过程中不会出现乱牙的情况。虽然刚性攻丝有很多优点,但是如果想要使用刚性攻丝则需要采用M29刚性指令。之所以不会出现乱牙的情况,主要是因为刚性攻丝的刀柄长度不能够随意改变,因此在二次公司的过程中位置始终保持不变,也正是因为这点所以不会出现乱牙的情况。
2.3 螺纹铣削
在具体的加工过程中,如果采用螺纹铣削的加工方式,那么加工出来的螺纹精度则会非常高,而且螺纹表面的质量也会非常高。因为采用的是铣削的方式,刀具在切削的过程中线速度始终保持在较高的水平,当加工完成以后螺纹表面的质量始终能够保持在一个较好的状态下。丝锥在切削的过程中线速度会较慢,而且在切削的过程中是属于连续切削,会导致切屑较长,整个内孔的表面容易受到损坏,从而影响整个表面的加工质量。使用螺纹铣削其实是断屑切削,由于切屑比较短,因此在加工螺纹的孔一定要比加工刀具的直径要大,这样才不会出现削屑排放不便的情况。攻丝属于一种连续切削的方式,在具体切削的过程中切屑比较长,所以对于加工孔的直径设计一定要十分重视,保证加工孔直径和刀具直径大小相同,这样才能够更加容易将削屑进行排除。对于螺纹铣削来说适用于各种材料的加工,尤其是一些硬度较高的材料,因为螺纹铣刀从本质上来讲是断屑切削,因此在加工的过程中属于局部受力,这样整个刀具的磨损情况也会非常小,螺纹铣刀的使用寿命也会大大提高。虽然螺纹铣削适用于一些硬度较高的材料,但是对于一些硬度特别高的材料,如果长期对一些硬度十分大的材料进行攻丝,将会降低刀具的使用寿命,如果经常更换刀具还会增加加工成本。对于一些之地比较柔软的材料来说,攻丝模式切削速度会不断降低,因此全螺纹与加工表面会产生一定的作用,这样就很容易造成一些黏屑,从而影响整个加工精度和表面的质量。
3 应用范围对于硬度普通、大批量的且直径小于38毫米的螺纹来说,可以采用攻丝加工的方法。深孔螺纹可以说是目前最适合采用丝锥,螺纹铣削加工方法比较适合用在长径比小于3的螺孔上,对于一些直径大于38毫米的孔来说,可以采用螺纹铣削的方法。在具体加工的过程中,如果功率比较大,那么则可以采用丝锥攻丝的方法进行加工,一位丝锥全螺纹进行接触,整个受力比较大,因此需要设备的功率也比较大,但是因为螺纹铣削是一个局部受力的过程中,因此整个受力会显得非常小,一般普通的机床就能够满足要求。如果模具或者是零件比较大,在加工的过程中还会出现复合孔的情况,则比较适合采用螺纹铣削的加工方式,因为螺纹铣削刀具有多种功能,比较适合在复合孔内进行加工。螺纹铣刀在加工的过程中有受力比较小,因此不容易出现变形的情况,所以螺纹铣刀的加工方法就比较适合用在一些和薄壁类型的零件加工上。
4 结语三种螺纹加工方法各有各的优势,因此在具体的使用过程中要根据当前的具体加工情况进行选择。在选择的过程中要从多个方面进行考虑,从多个方面进行考虑才能够选择最为合适的螺纹加工方法,在保证加工效率的同时保证加工质量。
参考文献:[1]谭从岳.数控加工中心螺纹加工方法分析与应用[J].
世界有色金属,2019(3).