數(shù)控機(jī)床的螺紋銑削加工和優(yōu)勢(shì)
一、螺紋銑削作為一種采用精工機(jī)床加工螺紋的方法，首先在歐，美流行開來。隨著中國(guó)精工機(jī)床的發(fā)展，也逐步得到中國(guó)廣大客戶的接受和喜愛。螺紋銑削是借助精工加工中心機(jī)床的三軸聯(lián)動(dòng)功能及G02或G03螺旋插補(bǔ)指令，完成螺紋銑削工作。
二、螺紋銑削加工方法具有的優(yōu)勢(shì)。
1、由于目前螺紋銑刀的制造材料為硬質(zhì)合金，加工線速度可達(dá)80～200m/min，而高速鋼絲錐的加工線速度僅為10～30m/min，故螺紋銑刀適合高速切削，加工螺紋的表面光潔度也大幅提高。高硬度材料和高溫合金材料，如鈦合金、鎳基合金的螺紋加工一直是一個(gè)比較困難的問題，主要是因?yàn)楦咚黉摻z錐加工上述材料螺紋時(shí)，刀具壽命較短，而采用硬質(zhì)合金螺紋銑刀對(duì)硬材料螺紋加工則是效果比較理想的解決方案．可加工硬度為HRC58～62。對(duì)高溫合金材料的螺紋加工，螺紋銑刀同樣顯示出非常優(yōu)異的加工性能和超乎預(yù)期的長(zhǎng)壽命。對(duì)于相同螺距、不同直徑的螺紋孔，采用絲錐加工需要多把刀具才能完成，但如采用螺紋銑刀加工，使用一把刀具即可。在絲錐磨損、加工螺紋尺寸小于公差后則無法繼續(xù)使用，只能報(bào)廢；而當(dāng)螺紋銑刀磨損、加工螺紋孔尺寸小于公差時(shí)，可通過精工系統(tǒng)進(jìn)行必要的刀具半徑補(bǔ)償調(diào)整后，就可繼續(xù)加工出尺寸合格的螺紋。
2、同樣，為了獲得高精度的螺紋孔，采用螺紋銑刀調(diào)整刀具半徑的方法，比生產(chǎn)高精度絲錐要容易得多。對(duì)于小直徑螺紋加工，特別是高硬度材料和高溫材料的螺紋加工中，絲錐有時(shí)會(huì)折斷，堵塞螺紋孔，甚至使零件報(bào)廢；采用螺紋銑刀，由于刀具直徑比加工的孔小，即使折斷也不會(huì)堵塞螺紋孔，非常容易取出，不會(huì)導(dǎo)致零件報(bào)廢；
3、采用螺紋銑削，和絲錐相比，刀具切削力大幅降低，這一點(diǎn)對(duì)大直徑螺紋加工時(shí)，尤為重要，解決了機(jī)床負(fù)荷太大，無法驅(qū)動(dòng)絲錐正常加工的問題。機(jī)夾刀片式螺紋銑刀十年前就已問世，人們也認(rèn)識(shí)到，在加工中心上加工M20以上的螺紋孔，采用螺紋銑刀與采用絲錐相比，能大幅降低加工成本。
4、近幾年，整體硬質(zhì)合金螺紋銑刀的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)技術(shù)逐步成熟，開發(fā)出了尺寸范圍齊全的系列產(chǎn)品。我們從世界著名硬質(zhì)合金螺紋刀具解決方案供應(yīng)商以色列VARGUS（瓦格斯）公司近年來開發(fā)的螺紋銑刀系列產(chǎn)品就可看出螺紋銑刀的發(fā)展趨勢(shì)，其開發(fā)的硬質(zhì)合金整體螺紋銑刀Millipro系列涵蓋了M1.6×0.35到M4；Helicool系列涵蓋了M5～M19；MITM多刀片、高效率機(jī)夾螺紋銑刀系列涵蓋了M19～M60尺寸范圍；Shellmill系列多齒安裝、盤銑式螺紋銑刀涵蓋了M60～M300甚至更大尺寸的大直徑螺紋加工。為了幫助用戶使用螺紋銑刀解決方案，使其應(yīng)用更為容易、便捷，瓦格斯公司還開發(fā)了TMGen軟件系統(tǒng)，并已中文化，可幫助用戶自動(dòng)選刀及自動(dòng)編制相應(yīng)的螺紋銑削CNC程序。對(duì)于小直徑螺紋加工應(yīng)用，某航空企業(yè)需要在一個(gè)鋁件上加工50個(gè)M1.6×0.35螺紋盲孔，客戶遇到的問題是：由于是盲孔，排屑困難，采用絲錐加工時(shí)容易折斷；由于攻絲為最后一道工序，如零件報(bào)廢，則在該零件上花費(fèi)的大量加工時(shí)間將全部損失。最后，客戶選用加工M1.6×0.35螺紋的螺紋銑刀，線速度Vc=25m/min，轉(zhuǎn)速S=4900r/min（機(jī)床極限），每轉(zhuǎn)進(jìn)給量fz=0.05mm/r，實(shí)際加工時(shí)間為4秒/螺紋，用一把刀具即完成了全部50件工件。
5、某刀體生產(chǎn)企業(yè)，由于刀體硬度一般為HRC44，對(duì)于壓緊刀片的小直徑螺紋孔，采用高速鋼絲錐加工比較困難，刀具壽命較短，容易折斷，對(duì)于M4×0.7的螺紋加工，客戶選用整體硬質(zhì)合金螺紋銑刀，Vc=60m/min，F(xiàn)z=0.03mm/r，加工時(shí)間11秒/螺紋，刀具壽命達(dá)832個(gè)螺紋，螺紋光潔度非常好。
6、對(duì)于中等直徑尺寸螺紋加工，某企業(yè)要加工的鋁制零件上，有M12×0.5、M6×0.5、M7×0.5三個(gè)不同尺寸、相同螺距的螺紋孔，以前需要使用三種絲錐才能完成加工。現(xiàn)改用螺紋銑刀，切削條件：Vc=100m/min，S=8000r/min，fz=0.04mm/r，加工一個(gè)螺紋的時(shí)間分別為4秒、3秒、3秒，一把刀具可加工9000個(gè)螺紋，完成整批零件加工后，刀具還未損壞。
7、在大型發(fā)電、冶金設(shè)備加工行業(yè)，泵、閥加工行業(yè)，螺紋銑刀解決了大直徑螺紋的加工問題，成為高效率、低成本的理想加工刀具。如某閥類零件加工企業(yè)，需要加工2"×11BSP-30螺紋，材料為鑄鋼，并希望提高加工效率。通過選用多排屑槽、多刀片機(jī)夾式螺紋銑刀，采用Vc=80m/min、S=850r/min、fz＝0.07mm/r的切削參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了加工時(shí)間2min/螺紋，刀片壽命620件，有效地提高了大直徑螺紋的加工效率。
8、螺紋銑刀作為一種近年來快速發(fā)展的先進(jìn)刀具，正越來越廣泛地被企業(yè)所接受，并表現(xiàn)出卓越的加工性能，成為企業(yè)降低螺紋加工成本、提高效率、解決螺紋加工難題的有力武器。
二、螺紋銑削加工方法具有的優(yōu)勢(shì)。
1、由于目前螺紋銑刀的制造材料為硬質(zhì)合金，加工線速度可達(dá)80～200m/min，而高速鋼絲錐的加工線速度僅為10～30m/min，故螺紋銑刀適合高速切削，加工螺紋的表面光潔度也大幅提高。高硬度材料和高溫合金材料，如鈦合金、鎳基合金的螺紋加工一直是一個(gè)比較困難的問題，主要是因?yàn)楦咚黉摻z錐加工上述材料螺紋時(shí)，刀具壽命較短，而采用硬質(zhì)合金螺紋銑刀對(duì)硬材料螺紋加工則是效果比較理想的解決方案．可加工硬度為HRC58～62。對(duì)高溫合金材料的螺紋加工，螺紋銑刀同樣顯示出非常優(yōu)異的加工性能和超乎預(yù)期的長(zhǎng)壽命。對(duì)于相同螺距、不同直徑的螺紋孔，采用絲錐加工需要多把刀具才能完成，但如采用螺紋銑刀加工，使用一把刀具即可。在絲錐磨損、加工螺紋尺寸小于公差后則無法繼續(xù)使用，只能報(bào)廢；而當(dāng)螺紋銑刀磨損、加工螺紋孔尺寸小于公差時(shí)，可通過精工系統(tǒng)進(jìn)行必要的刀具半徑補(bǔ)償調(diào)整后，就可繼續(xù)加工出尺寸合格的螺紋。
2、同樣，為了獲得高精度的螺紋孔，采用螺紋銑刀調(diào)整刀具半徑的方法，比生產(chǎn)高精度絲錐要容易得多。對(duì)于小直徑螺紋加工，特別是高硬度材料和高溫材料的螺紋加工中，絲錐有時(shí)會(huì)折斷，堵塞螺紋孔，甚至使零件報(bào)廢；采用螺紋銑刀，由于刀具直徑比加工的孔小，即使折斷也不會(huì)堵塞螺紋孔，非常容易取出，不會(huì)導(dǎo)致零件報(bào)廢；
3、采用螺紋銑削，和絲錐相比，刀具切削力大幅降低，這一點(diǎn)對(duì)大直徑螺紋加工時(shí)，尤為重要，解決了機(jī)床負(fù)荷太大，無法驅(qū)動(dòng)絲錐正常加工的問題。機(jī)夾刀片式螺紋銑刀十年前就已問世，人們也認(rèn)識(shí)到，在加工中心上加工M20以上的螺紋孔，采用螺紋銑刀與采用絲錐相比，能大幅降低加工成本。
4、近幾年，整體硬質(zhì)合金螺紋銑刀的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)技術(shù)逐步成熟，開發(fā)出了尺寸范圍齊全的系列產(chǎn)品。我們從世界著名硬質(zhì)合金螺紋刀具解決方案供應(yīng)商以色列VARGUS（瓦格斯）公司近年來開發(fā)的螺紋銑刀系列產(chǎn)品就可看出螺紋銑刀的發(fā)展趨勢(shì)，其開發(fā)的硬質(zhì)合金整體螺紋銑刀Millipro系列涵蓋了M1.6×0.35到M4；Helicool系列涵蓋了M5～M19；MITM多刀片、高效率機(jī)夾螺紋銑刀系列涵蓋了M19～M60尺寸范圍；Shellmill系列多齒安裝、盤銑式螺紋銑刀涵蓋了M60～M300甚至更大尺寸的大直徑螺紋加工。為了幫助用戶使用螺紋銑刀解決方案，使其應(yīng)用更為容易、便捷，瓦格斯公司還開發(fā)了TMGen軟件系統(tǒng)，并已中文化，可幫助用戶自動(dòng)選刀及自動(dòng)編制相應(yīng)的螺紋銑削CNC程序。對(duì)于小直徑螺紋加工應(yīng)用，某航空企業(yè)需要在一個(gè)鋁件上加工50個(gè)M1.6×0.35螺紋盲孔，客戶遇到的問題是：由于是盲孔，排屑困難，采用絲錐加工時(shí)容易折斷；由于攻絲為最后一道工序，如零件報(bào)廢，則在該零件上花費(fèi)的大量加工時(shí)間將全部損失。最后，客戶選用加工M1.6×0.35螺紋的螺紋銑刀，線速度Vc=25m/min，轉(zhuǎn)速S=4900r/min（機(jī)床極限），每轉(zhuǎn)進(jìn)給量fz=0.05mm/r，實(shí)際加工時(shí)間為4秒/螺紋，用一把刀具即完成了全部50件工件。
5、某刀體生產(chǎn)企業(yè)，由于刀體硬度一般為HRC44，對(duì)于壓緊刀片的小直徑螺紋孔，采用高速鋼絲錐加工比較困難，刀具壽命較短，容易折斷，對(duì)于M4×0.7的螺紋加工，客戶選用整體硬質(zhì)合金螺紋銑刀，Vc=60m/min，F(xiàn)z=0.03mm/r，加工時(shí)間11秒/螺紋，刀具壽命達(dá)832個(gè)螺紋，螺紋光潔度非常好。
6、對(duì)于中等直徑尺寸螺紋加工，某企業(yè)要加工的鋁制零件上，有M12×0.5、M6×0.5、M7×0.5三個(gè)不同尺寸、相同螺距的螺紋孔，以前需要使用三種絲錐才能完成加工。現(xiàn)改用螺紋銑刀，切削條件：Vc=100m/min，S=8000r/min，fz=0.04mm/r，加工一個(gè)螺紋的時(shí)間分別為4秒、3秒、3秒，一把刀具可加工9000個(gè)螺紋，完成整批零件加工后，刀具還未損壞。
7、在大型發(fā)電、冶金設(shè)備加工行業(yè)，泵、閥加工行業(yè)，螺紋銑刀解決了大直徑螺紋的加工問題，成為高效率、低成本的理想加工刀具。如某閥類零件加工企業(yè)，需要加工2"×11BSP-30螺紋，材料為鑄鋼，并希望提高加工效率。通過選用多排屑槽、多刀片機(jī)夾式螺紋銑刀，采用Vc=80m/min、S=850r/min、fz＝0.07mm/r的切削參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了加工時(shí)間2min/螺紋，刀片壽命620件，有效地提高了大直徑螺紋的加工效率。
8、螺紋銑刀作為一種近年來快速發(fā)展的先進(jìn)刀具，正越來越廣泛地被企業(yè)所接受，并表現(xiàn)出卓越的加工性能，成為企業(yè)降低螺紋加工成本、提高效率、解決螺紋加工難題的有力武器。
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