西安航天動(dòng)力機(jī)械廠 (陜西 710025) 王宏剛 李艷輝 朱國(guó)超
由于螺紋銑削成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于攻螺紋,一般用于較難加工的螺紋孔,如果采用攻螺紋將很難實(shí)現(xiàn),或者風(fēng)險(xiǎn)大,例如圓柱體側(cè)面螺紋孔,或者在硬度非常高的材料上加工螺紋孔。對(duì)于小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,為避免鉆模成本,往往也使用銑螺紋的方法加工。螺紋銑削還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是螺紋銑削精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于攻螺紋,并且螺紋有效深度大于攻螺紋2mm以上,所以對(duì)于要求較高的螺孔采用銑螺紋是最佳的選擇。螺紋銑削的缺點(diǎn)是刀具成本高,例如一般M6-6H國(guó)產(chǎn)螺紋銑刀,價(jià)格約850元,進(jìn)口的約2 000元,而且銑削時(shí)磨損很快,所以加工成本很高。如何在發(fā)揮螺紋銑削優(yōu)勢(shì)的前提下降低成本,是每個(gè)企業(yè)都面臨的問(wèn)題。
要提高螺紋銑削效率,可以從三方面考慮:
(1)螺紋深度,減少螺紋銑削深度可以有效降低刀具磨損,提高加工效率。要減少螺紋深度可以采用銑螺紋和攻螺紋相結(jié)合的方法,為攻螺紋銑出一定深度,起到定位導(dǎo)向作用,一般銑深必須大于絲錐導(dǎo)向長(zhǎng)度3~5個(gè)螺距。
(2)減少螺紋銑削直徑,在銑螺紋時(shí)保證Ⅰ錐通過(guò),而不必保證塞規(guī)通過(guò)。
(3)走刀方式,走刀方式對(duì)刀具損耗影響很大,一般采用順銑加工,右旋螺紋順銑方式為,從下向上逆時(shí)針走刀。加工參數(shù)需要根據(jù)刀具說(shuō)明選用,不合理的走刀方式會(huì)加速刀具磨損,甚至斷刀。
本文提供一套提高效率的思路,并以西門(mén)子840D系統(tǒng)為例介紹其編程方法,此思路已在實(shí)際加工中應(yīng)用,并取得了顯著效果。
如圖1所示某產(chǎn)品螺紋孔位置圖,側(cè)面螺紋孔M6-6H為通孔,深10mm,端面螺紋孔M10×1-6H,深度如附圖所示,材料硬度50HRC。
(1)制定側(cè)面螺紋孔加工方法 側(cè)面螺紋孔深10mm,由于絲錐較細(xì),強(qiáng)度低,加工超硬材料容易斷到里面,并且側(cè)面螺紋很難用攻螺紋的方法加工,所以采用銑螺紋整體加工。螺紋銑刀采用M6×1,直徑φ4.7mm。對(duì)于XY面螺紋加工程序編制如下:
(2)制定端面螺紋孔加工方法 端面螺紋孔要求深20mm,一般螺紋銑刀考慮到刀具剛性很難做到這么深,所以加工時(shí)銑螺紋和攻螺紋相結(jié)合,這樣即提高了效率還降低了成本。加工時(shí)螺紋銑到7mm深。在程序編制時(shí)必須考慮坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)變。由于加工端面螺紋時(shí)在3軸龍門(mén)鏜銑加工中心上采用臥式加工,所以需要上彎頭。由于上彎頭后相當(dāng)于五軸機(jī)床中刀具繞B軸旋轉(zhuǎn)-90°,螺紋加工面變?yōu)閅Z面,所以為了保證順銑加工,編程時(shí)刀具需從上向下逆時(shí)針加工。對(duì)于32個(gè)螺紋孔的加工,要使編程和使用都方便,最好的方法是采用主程序調(diào)用子程序的方式編程。程序編制如下,銑刀規(guī)格M10×1,刀具直徑8mm。
主程序:
T1 M6
編程時(shí)首先算出孔位坐標(biāo),添加到主程序中,加工時(shí)只需要修改 GOTO 指令就行了,操作方便。
在銑螺紋過(guò)程中,通過(guò)更改R2參數(shù)(螺旋直徑)來(lái)控制切削寬度,一般每次切削寬度在0.2mm以?xún)?nèi),在距最終尺寸0.1mm時(shí)需要用塞規(guī)或者Ⅰ錐試一試并減少切削量。經(jīng)過(guò)優(yōu)化后加工效率和刀具壽命度都提高3倍以上。