王佳亮

摘 要：本文重點(diǎn)對(duì)行星螺紋銑削加以論述，介紹了數(shù)控加工中心實(shí)現(xiàn)行星螺紋銑削的原理，并通過(guò)具體加工實(shí)例闡述實(shí)踐過(guò)程。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工中心；行星螺紋；銑削法

中圖分類號(hào)：TG547 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0.前言

現(xiàn)代化加工手段隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷提高，企業(yè)對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。在工業(yè)化、信息化“兩化融合”背景下，批量、高效率、自動(dòng)化的生產(chǎn)特點(diǎn)已成為當(dāng)今趨勢(shì)。

數(shù)控加工中心作為目前世界上產(chǎn)量最高、應(yīng)用最廣的數(shù)控機(jī)床，它能將銑削、鏜削、攻螺紋、切削螺紋等功能集中起來(lái)。其加工的螺紋與普通機(jī)床不同，除了采用挑絲、攻絲等傳統(tǒng)加工螺紋的方法外，還可以實(shí)現(xiàn)行星螺紋銑削?，F(xiàn)如今，該方法已被廣泛應(yīng)用。本文重點(diǎn)對(duì)行星螺紋銑削加以論述。

1.簡(jiǎn)述行星螺紋銑削法

行星螺紋銑削法所用的刀具稱為MC行星螺紋銑刀，其切削部分的螺旋開(kāi)角為零。工作時(shí)，螺紋銑刀除了繞自身軸線作運(yùn)動(dòng)外，還有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：（1）按被加工螺紋的直徑作行星進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；（2）根據(jù)工件的螺距作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，如圖1所示。

理論上講，完成一周行星運(yùn)動(dòng)和一個(gè)螺距軸向運(yùn)動(dòng)后，即加工出螺紋。修改刀具半徑補(bǔ)償值，即可調(diào)整被加工螺孔的中徑。因加工中心很容易通過(guò)NC程序調(diào)整行星運(yùn)動(dòng)的直徑，故僅螺距相同，即使螺紋的公稱直徑和螺旋方向不同，仍可用同一把刀具加工。此方法可以縮短換刀時(shí)間，減少成本。一般大直徑的絲錐工作，要求機(jī)床有較大切削扭矩，夾具有較大夾緊力。而行星螺紋銑刀則不受其約束，因?yàn)樗那邢骺沽^小。

銑削時(shí)，切屑呈碎片，易于排出，不像攻絲時(shí)那樣有切削堵塞的問(wèn)題，故能保證較好的加工精度。絲錐加工螺紋時(shí)，用水溶性油冷卻液效果不好，而采用行星螺紋銑刀加工螺紋時(shí)，用水溶性油冷卻液效果很好，甚至還可以進(jìn)行切削。

2.加工直螺紋

在加工直螺紋時(shí)，我們采用圓柱螺紋銑刀，銑出螺紋是采用設(shè)備的多軸聯(lián)動(dòng)功能。在具體操作過(guò)程中，圓柱螺紋銑刀軸線與螺孔軸線平行，那么圓柱螺紋銑刀在繞螺孔表面公轉(zhuǎn)1周，則工件沿軸向移動(dòng)1個(gè)螺距（移動(dòng)速度由F代碼控制）。此時(shí)，圓柱螺紋銑刀還繞軸線旋轉(zhuǎn)進(jìn)行銑削（轉(zhuǎn)速由S代碼控制）。

我們以加工M132*1.5-6H螺孔為例，說(shuō)明銑削大直徑螺孔的程序編制方法。

銑刀的公轉(zhuǎn)軌跡如圖2所示。

具體程序解釋如圖3所示。

3.加工圓錐管螺紋

在加工圓錐管螺紋時(shí)，我們采用環(huán)形多齒刀，刀尖NC程序的軌跡圖如圖3所示，坐標(biāo)中心所在X-Y截面是計(jì)算截面?？梢匀芜x圓錐管螺紋一斷面，并以此計(jì)算基準(zhǔn)刀具半徑補(bǔ)償量，準(zhǔn)確描述其是沿一個(gè)螺距P的圓錐分表面進(jìn)行阿基米德螺旋軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)方程如下（刀夾從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)）。故僅需要螺旋插補(bǔ)一個(gè)螺距P，即可將既定螺紋長(zhǎng)度內(nèi)的銑削完工。對(duì)盲孔螺紋來(lái)說(shuō)，旋合性能取決于最后一個(gè)齒形。

θ所取的間隔大小決定著計(jì)算的精確性，實(shí)際編程中由于錐度K較小，極角θ的取值是再隔90度計(jì)算一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，并以此用圓弧聯(lián)接近似代替阿基米德螺線，螺旋插補(bǔ)進(jìn)給速度依次近似計(jì)算。我們加工ZG1.25 螺紋，螺紋小徑用K = 1：16的錐度立銑刀加工，螺紋的牙型用Φ18×2.309螺紋銑刀，利用刀具半徑補(bǔ)償?shù)难h(huán)變化而逐步達(dá)到螺紋牙型高度的切深要求，程序就不再做過(guò)多具體描述了。

結(jié)語(yǔ)

以上內(nèi)容詮釋了數(shù)控加工中心的行星螺紋銑削法，并闡述了行星螺紋銑削的原理和實(shí)踐，供讀者參考。本文在總結(jié)知識(shí)的同時(shí)，也為數(shù)控加工中心的行星螺紋銑削法的逐步改進(jìn)奠定實(shí)踐基礎(chǔ)。

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