螺纹铣削的特点及应用

HEATS · 发表于 2010-10-22 00:30:54

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随着中国一步步成长为世界制造中心，大量的订单和先进技术及设备也随之进入中国。数控机床在中国各个工厂得到广泛应用。螺纹铣削广泛应用的瓶颈也不断削弱，以往困难而费时的螺纹加工也因此得到很大改变。

作为一种新型的螺纹加工工艺，螺纹铣削与攻丝相比有着独有的优势和更广泛灵活的使用方式和应用场合。接下来就让我们来好好了解一下。

图1

1 加工高效率

我们知道在大批量的螺纹加工中，由于丝锥比较低的切削速度限制以及在加工好螺纹后的反转退刀，要想提高加工效率十分困难。然而如果我们使用螺纹铣刀(例如 VARGUS公司的MiTM)，它不但本身的铣削速度就很高，而且它的多刀槽设计增加了切削刃数从而可以轻松提高进给速度，这样就可以大幅提高加工效率。在长螺纹的加工中，我们还可以选用有更长刀刃的刀片减少轴向进给距离(相当于让螺纹变短)来进一步提高加工效率(见图1)。

2 优异的表面质量及尺寸精度

用丝锥加工时，由于较低的切削速度及困难的切屑折断的影响，要想获得很好的表面光洁度和螺纹精度相当困难。然而对于螺纹铣削来说一切都不是问题！很高的切削速度，较小的切削力使切削面很光滑；细碎的切屑能被冷却液轻松冲出工件不会划伤已加工面。对于螺纹精度有较高要求的工件，由于螺纹铣刀是靠螺旋插补来保证精度的，所以只需要调整一下程序就能轻松获得所需高精度螺纹。这个特点在精密螺纹加工中拥有绝对优势。


图2

3 稳定性好，安全可靠

在加工难加工材料如钛合金，高温合金和高硬度材料时，由于切削力太大使丝锥经常会扭曲甚至折断在零件中。在加工长切屑材料中，一旦排屑不畅，切屑会缠绕丝锥或堵塞孔口，经常会导致丝锥崩口或断在零件中。取出断的丝锥不但费时费力而且有可能破坏零件。要解决这个问题我们可以采用螺纹铣刀。由于螺纹铣刀是逐渐切入材料，它产生的切削力较小很少会出现断刀。即使万一出现断刀，由于铣刀直径比螺纹孔小很多，可以轻松从零件中取出断裂部分而不会伤及零件(见图2)。

图3

图4

图5

图6

4 使用范围广，加工成本低

螺纹铣刀使用灵活，可以适用多种工况。例如：我们可以用同一把螺纹铣刀加工左旋螺纹，也可以加工右旋螺纹；既可以加工外螺纹，也可以加工内螺纹。所有这一切只需要调整一下插补程序而已(见图3)。 * q% S/ j% }; i( Y! \0 o
使用丝锥加工，如果零件上有多个不同直径但是螺距相同的螺纹孔，则需要不同直径的丝锥。这样不但所需丝锥数量很多而且换刀时间也多。如果使用螺纹铣刀，由于它是使用螺旋插补来进行加工的，所以只需要改变加工程序就可以完成所有直径的螺纹的加工，大大节省刀具费用及换刀时间(见图4)。 ; L# E' G# ?: o& Z
为了保证螺纹精度，用丝锥加工不同材料时需要使用不同类型的丝锥。然而使用螺纹铣刀就无此限制。同一把螺纹铣刀可以加工绝大多数的材料并且获得很高精度的螺纹。这样也可以大大减少刀具费用。 / ^+ ~- u) l! k0 t# @. z/ A: F
在加工螺纹要求接近盲孔底部时，如果用丝锥攻丝将很难在底部获得完整的螺纹。并且有可能在攻到底部丝锥停下准备反转回退这段时间里刀具继续向前移动一点距离(浮动攻丝)，这样很容易造成丝锥折断。使用螺纹铣刀就可以避免这个问题——螺纹铣刀比孔要小不必反转退刀，并且在刀具尖端仍然是完整的螺纹形状。这样我们就可以获得完整而精确的螺纹深度(见图5)！ 0 O3 ~. o) Z5 l7 B4 Z! z
在有些加工中，螺纹铣削可以帮我们解决很多问题。例如：在大型，非圆零件的螺纹加工中，如果在车床上加工就需要复杂装夹和平衡以避免产生震动。这时可以采用在加工中心上加工，零件不动，螺纹铣刀旋转，避免平衡问题(见图6)。还有比如在加工断续的螺纹时，震动冲击对刀片影响很大容易产生裂纹。使用螺纹铣刀则由于刀具是逐渐切入材料断续处的，这样就避免了大的冲击，延长了刀具寿命。

螺纹铣削是一种用途广泛的新型的先进加工技术，但是它也有它的局限性。

首先，它需要使用3轴联动的数控机床 8 D/ o$ n3 |7 b; T. ]7 m7 p
其次，它只能加工3倍径左右深度的螺纹 - a1 b0 ?5 ?+ j6 ^9 B; X7 ^# H, z6 T& y
再者，单个的螺纹铣刀比丝锥昂贵——尽管在批量加工中它的成本比丝锥更低。 - | }5 u6 E+ C) u" z2 M) G) k& b
最后，螺纹铣削的程序编制比较麻烦，这也是限制了它大范围应用的重要因素之一。不过现在世界螺纹加工领先者以色列VARGUS公司已经解决了这个问题。它推出的免费易用的TM GEN 螺纹铣削专家系统可以按照加工要求轻松快捷的生成机床能直接使用的铣削程序，这将会大大促进螺纹铣削这种新技术的广泛应用。

总的来说，螺纹铣削是一种很有特色的新技术。什么时候使用丝锥，什么时候尝试

使用螺纹铣刀？对于我们来说唯一的选择标准就是——低成本快速的加工出合格的螺纹！

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