【正文】 字：螺紋 數(shù)控加工 銑削 銑刀傳統(tǒng)的螺紋加工方法主要為采用螺紋車刀車削螺紋或采用絲錐、板牙手工攻絲及套扣。隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，尤其是三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工系統(tǒng)的出現(xiàn)，使更先進(jìn)的螺紋加工方式———螺紋的數(shù)控銑削得以實(shí)現(xiàn)。此外，螺紋銑刀的耐用度是絲錐的十多倍甚至數(shù)十倍，而且在數(shù)控銑削螺紋過程中，對(duì)螺紋直徑尺寸的調(diào)整極為方便，這是采用絲錐、板牙難以做到的。由于螺紋銑削加工的諸多優(yōu)勢(shì)， 目前發(fā)達(dá)國(guó)家的大批量螺紋生產(chǎn)已較廣泛地采用了銑削工藝。 圖1所示為M6標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋的銑削加工實(shí)例。工件材料：鋁合金；刀具：硬質(zhì)合金螺紋鉆銑刀；螺紋深度：10mm；銑刀轉(zhuǎn)速：2,000r/min；切削速度：314m/min； 鉆削進(jìn)給量：；銑削進(jìn)給量： ；加工時(shí)間：。 圖1所示加工工位流程為：①位，螺紋鉆銑刀快速運(yùn)行至工件安全平面；②位，螺紋鉆銑刀鉆削至孔深尺寸；③位，螺紋鉆銑刀快速提升到螺紋深度尺寸；④位，螺紋鉆銑刀以圓弧切入螺紋起始點(diǎn)；⑤位，螺紋鉆銑刀繞螺紋軸線作X、Y方向插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)作平行于軸線的+Z方向運(yùn)動(dòng)，即每繞螺紋軸線運(yùn)行360176。，沿+Z方向上升一個(gè)螺距，三軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)行軌跡為一螺旋線；⑥位，螺紋鉆銑刀以圓弧從起始點(diǎn)(也是結(jié)束點(diǎn))退刀；⑦位，螺紋鉆銑刀快速退至工件安全平面，準(zhǔn)備加工下一孔。該加工過程包括了鉆孔、 倒角、內(nèi)螺紋銑削和螺紋清根槽銑削，采用一把刀具一次完成，加工效率極高。 在螺紋銑削加工中，三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床和螺紋銑削刀具是必備的兩要素。以下介紹幾種常見的螺紋銑刀類型： (1) 圓柱螺紋銑刀 圓柱螺紋銑刀的外形很像是圓柱立銑刀與螺紋絲錐的結(jié)合體(見圖2上，圖2下為錐管螺紋銑刀)，但它的螺紋切削刃與絲錐不同，刀具上無螺旋升程，加工中的螺旋升程靠機(jī)床運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。由于這種特殊結(jié)構(gòu)，使該刀具既可加工右旋螺紋，也可加工左旋螺紋，但不適用于較大螺距螺紋的加工。 常用的圓柱螺紋銑刀可分為粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋兩種。出于對(duì)加工效率和耐用度的考慮，螺紋銑刀大都采用硬質(zhì)合金材料制造，并可涂覆各種涂層以適應(yīng)特殊材料的加工需要。圓柱螺紋銑刀適用于鋼、鑄鐵和有色金屬材料的中小直徑螺紋銑削，切削平穩(wěn)，耐用度高。缺點(diǎn)是刀具制造成本較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴。 (2) 機(jī)夾螺紋銑刀及刀片 機(jī)夾螺紋銑刀適用于較大直徑(如D25mm)的螺紋加工。其特點(diǎn)是刀片易于制造，價(jià)格較低，有的螺紋刀片可雙面切削，但抗沖擊性能較整體螺紋銑刀稍差。因此，該刀具常推薦用于加工鋁合金材料。圖3 所示為兩種機(jī)夾螺紋銑刀及刀片。圖3a為機(jī)夾單刃螺紋銑刀及三角雙面刀片，圖 3b為機(jī)夾雙刃螺紋銑刀及矩形雙面刀片。 (3) 組合式多工位專用螺紋鏜銑刀 組合式多工位專用螺紋鏜銑刀的特點(diǎn)是一刀多刃， 一次完成多工位加工，可節(jié)省換刀等輔助時(shí)間，顯著提高生產(chǎn)率。圖4所示為組合式多工位專用螺紋鏜銑刀加工實(shí)例。工件需加工內(nèi)螺紋、倒角和平臺(tái)d4。若采用單工位自動(dòng)換刀方式加工，單件加工用時(shí)約30s。而采用組合式多工位專用螺紋鏜銑刀加工，單件加工用時(shí)僅約5s。 螺紋銑削運(yùn)動(dòng)軌跡為一螺旋線，可通過數(shù)控機(jī)床的三軸聯(lián)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。圖5為左旋和右旋外螺紋的銑削運(yùn)動(dòng)示意圖。 與一般輪廓的數(shù)控銑削一樣，螺紋銑削開始進(jìn)刀時(shí)也可采用1/4圓弧切入或直線切入。銑削時(shí)應(yīng)盡量選用刀片寬度大于被加工螺紋長(zhǎng)度的銑刀，這樣， 銑刀只需旋轉(zhuǎn)360176。即可完成螺紋加工。螺紋銑刀的軌跡分析如圖6所示。 現(xiàn)結(jié)合M30。工件材料：42CrMo4；螺紋底孔直徑：Di=；螺紋直徑：Do=30mm；螺紋長(zhǎng)度L=20mm；螺距：P=；機(jī)夾螺紋銑刀直徑：D2=19mm；銑削方式：順銑。 (1) 參數(shù)計(jì)算 主軸轉(zhuǎn)速N為 N=1000V/(D2p=1000150/(19)=2512r/min 銑刀齒數(shù)Z=1，每齒進(jìn)給量f=，銑刀切削刃處進(jìn)給速度F1為 F1=fzN=12512=銑刀中心進(jìn)給速度F2為 F2=F1(D0D2)/D0=(3019)/30=設(shè)安全距離CL=,切入圓弧半徑Re為 Re=[(RiCL)178。+R0178。]/(2R0)=[()178。+15178。]/(215)= 切入圓弧角度b為 b=180176。arcsin[(RiCL)/Re]=180176。arcsin[()/]= 為便于計(jì)算， ! 可近似取值為90176。切入圓弧時(shí)的Z軸位移Za為 Za=Pa/360176。=90176。/360176。= 切入圓弧起始點(diǎn)坐標(biāo)為 （2）螺紋銑削程序(Fanuc系統(tǒng)) % N10 G90 G00 G57 X0. Y0. N20 G43 H10 Z0. M3 S2512 N30 G91 G00 X0. Y0. N40 G41 D60 X0. Z0. N50 G03 X15. F92 N60 G03 X0. Y0. I15. J0. N70 G03 X15. N80 G00 G40 X0. Z0. N90 G49 G57 G00 Z200. M5 N100 M30 % 參考文獻(xiàn)：：機(jī)械工業(yè)出版社，199：兵器工業(yè)出 版社，1992：清華大學(xué)出版社，1991：華中理工大學(xué)博士論文，1997 ， 。西北工業(yè)大學(xué)出版社，1988，徐弘山編。.機(jī)械制造中的CAD/：北京理工大 學(xué)出版社，1990， 學(xué)刊：234236結(jié)論通過近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我感覺到自己大學(xué)四年來所學(xué)的東西有了用武之地。在老師的指導(dǎo)下，我終于順利地完成了我大學(xué)生活的最后一課——畢業(yè)設(shè)計(jì)。本次我設(shè)計(jì)的內(nèi)容是MG250/591WD型電牽引采煤機(jī)右截割部搖臂殼體加工工藝規(guī)程及數(shù)控程序編制。目前，箱體加工工藝逐漸更多的應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，這可以大大提高零件加工精度和生產(chǎn)效率，在我的設(shè)計(jì)過程中，對(duì)一些主要行孔和孔系均采用了數(shù)控編程加工技術(shù)，這也是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和創(chuàng)新之處。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我通過自學(xué)，進(jìn)一步熟練地掌握了CAD畫圖知識(shí)，并通過對(duì)所收集到的資料整理加工和應(yīng)用，更加深了對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的理解。與此同時(shí)，我也感覺到了機(jī)械行業(yè)知識(shí)的廣博，自己所學(xué)還很淺顯。在以后的日子了，我會(huì)更加虛心學(xué)習(xí)，爭(zhēng)取在機(jī)械行業(yè)做個(gè)佼佼者。致謝兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)要結(jié)束了，此刻真有點(diǎn)感慨萬千。大學(xué)四年所學(xué)的東西濃縮成這一份精華！在這里我心懷感激：讓我讓我在很短時(shí)間內(nèi)能把原先不太理解的專業(yè)知識(shí)消化吸收并加以運(yùn)用。參考文獻(xiàn)，. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社2004社，沈立山， ，，. 機(jī)械工業(yè)出版社， ，，，，，1989，1998. ，2003，1979，1981，1979，1999，1995，1999，1989，1999，2000，2004，2005，1995，1985，2000，1999，1997，2004，1999，2003，1984，1994，2002，1994，2003，1998. ，1990，2003，黃艷群，2006，5（6）76～79，徐濟(jì)超，（3）612～615（8）.34～36附錄2數(shù)控加工程序程序清單及說明O0000 ；零件程序編號(hào)(PROGRAM NAME WANGQING)(DATE=DDMMYY 260506 TIME=HH:MM 18:37)N100G21 ；輸入數(shù)據(jù)為公制N102G0G17G40G49G80G90 ；選擇XY平面加工，(TOOL 1 DIA. OFF. 1 LEN. 1 DIA. 304.)N104T1M6 ；換1號(hào)鏜刀 ；快進(jìn)至G54坐標(biāo)系（X0，Y0）位置，主軸正轉(zhuǎn)N108G43H1Z100. ；快進(jìn)至Z100，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償. ；刀檢304N112G80 ；取消固定循環(huán)N114M5 ；主軸停轉(zhuǎn)N116G91G28Z0. ；返回機(jī)床Z軸原點(diǎn). ；返回機(jī)床X Y軸原點(diǎn)N120M01 ；程序暫停(TOOL 2 DIA. OFF. 2 LEN. 2 DIA. 232.)N122T2M6 ；換2號(hào)鏜刀N126G43H2Z100. ；粗鏜240孔N130G80N132M5N134G91G28Z0..N138M01(TOOL 3 DIA. OFF. 3 LEN. 3 DIA. 238.)N140T3M6 ；換3號(hào)鏜刀N144G43H3Z100. ；半精鏜240孔N148G80N150M5N152G91G28Z0..N156M01(TOOL 4 DIA. OFF. 4 LEN. 4 DIA. 240.)N158T4M6 ；換4號(hào)鏜刀N162G43H4Z100.. ；精鏜240孔N166G80N168M5N170G91G28Z0..N174M01(TOOL 5 DIA. OFF. 5 LEN. 5 DIA. 275.)N176T5M6 ；換5號(hào)鏜刀 ；快進(jìn)至G54坐標(biāo)系（，Y0）位置，主軸正轉(zhuǎn)N180G43H5Z100. ；粗鏜275孔N184G80N186M5N188G91G28Z0..N192M01(TOOL 6 DIA. OFF. 6 LEN. 6 DIA. 207.)N194T6M6 ；換6號(hào)鏜刀N198G43H6Z100.. ；粗鏜215孔N202G80N204M5N206G91G28Z0..N210M01(TOOL 7 DIA. OFF. 7 LEN. 7 DIA. 213.)N212T7M6 ；換7號(hào)鏜刀N216G43H7Z100. ；半精鏜215孔N220G80N222M5N224G91G28Z0..N228M01(TOOL 8 DIA. OFF. 8 LEN. 8 DIA. 215.)N230T8M6 ；換8號(hào)鏜刀N234G43H8Z100. ；精鏜215孔N238G80N240M5N242G91G28Z0..N246M01(TOOL 9 DIA. OFF. 9 LEN. 9 DIA. 130.)N248T9M6 ；換9號(hào)鏜刀 ；快進(jìn)至G54坐標(biāo)系（，Y0）位置，主軸正轉(zhuǎn)N252G43H9Z100. ；粗鏜130孔N256G80N258M5N260G91G28Z0..N264M01(TOOL 10 DIA. OFF. 10 LEN. 10 DIA. 112.)N266T10M6 ；換10號(hào)鏜刀N270G43H10Z100. ；粗鏜120孔N274G80N276M5N278G91G28Z0..N282M01(TOOL 11 DIA. OFF. 11 LEN. 11 DIA. 118.)N284T11M6 ；換11號(hào)鏜刀N288G43H11Z100. ；半精鏜120孔N292G80N294M5N296G91G28Z0..N300M01(TOOL 12 DIA. OFF. 12 LEN. 12 DIA. 120.)N302T12M6 ；換12號(hào)鏜刀N306G43H12Z100.. ；精鏜120孔N310G80N312M5N314G91G28Z0..N318M01(TOOL 9 DIA. OFF. 9 LEN. 9 DIA. 130.)N320T9M6