找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

查看: 523|回复: 0

螺纹铣削技术与攻丝的对比

[复制链接]
发表于 2010-10-23 18:26:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转磨削论坛

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册会员

×
+ X2 t5 X4 F) K% |' r2 b1 O9 _: I; M8 Y" K0 y/ H. _- f( M9 e/ x% {# j7 D<% if pyg2("img")<>"" then%> & p9 h3 O% b) F, p3 v+ Z4 C& @. r4 d3 \. a7 X9 Y1 `<%end if%> ' V% ~6 L. ~* e& t* t( w' F% c1 a9 T* ^# c
& _' g2 T& J2 @8 o5 @* s+ z4 g7 F) @; H# k( |. I1 b: L3 z% Q, k* u: t' n1 e- ?- i2 u
/ r C {7 W, W5 R' h & a6 s1 T& Z0 Z4 ]) \& V2 p e0 }5 S3 N! K9 \/ p1 t; B: L$ D) B5 q+ U" d6 E0 W; n7 Q( Q3 H' @' Z M1 U* t1 U% h2 d% X/ a# c; P y. u" V5 d: |$ P; D6 k1 R$ I3 F- ]4 K6 F2 O) h$ g$ ~- Q+ s; n$ L8 m a( x& D2 O% Y" C; Y" q1 H/ i- \( n1 B5 `3 P, ?3 H. m5 P; s# `! I7 n0 X. Q0 ]0 b& m! y1 k. x9 _2 ^; H3 J; G {4 e# q) S! _1 W6 T* j: J1 @) @& X ^6 A& J h" _7 b. M( t5 {1 @/ N( t* |$ ]: b, G) ~% [! m+ r

(a)

(b)
图1

图2

(a)

(b)
图3

图4

图5

图6
7 L1 j& G5 r1 h
在一般生产加工中,螺纹的加工方式多采用攻丝这种传统工艺,随着数控技术的发展、软件的创新、控制精度的提高、三轴联动或多轴联动数控系统的产生及其在生产领域的广泛应用,相应的先进加工工艺——螺纹铣削逐渐得以实现,其加工精度、光洁度以及柔性是攻丝无法比拟的,另外其经济性在某种情况下也更优于传统工艺。 / |: m% C& ?8 i; p# x; `
螺纹铣削是通过主轴高速旋转并做圆弧插补的方式加工螺纹。只要通过改变程序就可以实现不同直径的螺纹、左右螺纹及内外螺纹的加工,其柔性非常理想,见图1。另外,螺纹铣削还有线速度高、受力小、排屑好、加工精度高、光洁度好等优点。 + W5 ^0 S% N+ `5 t

螺纹铣削相对攻丝的优势

" ~: C& j) v8 Q3 E2 m/ S
通过各个方面的对比,可以发现螺纹铣削存在很多优势: / w) o$ g% O4 b. A+ D2 a: i
    6 b# ]+ ~1 s6 i5 X4 _
  1. 一把螺纹铣刀可以加工直径不同、牙型相同的螺纹。如图2所示:M15x1.0、M18x1.0、M20x1.0的螺纹用一把螺纹铣刀通过改变插补半径来加工,可减少刀具数量,节省换刀时间,提高效率,方便刀具管理。 * e' e/ @% E8 n/ |2 {& b4 L/ Q
  2. 螺纹精度及光洁度提高。因螺纹铣削是通过刀具高速旋转、主轴插补的方式加工完成。其切削方式是铣削,切削速度高,加工出来的螺纹漂亮;而丝锥切削速度低,并且切屑长,容易损坏内孔表面。 5 Q6 j! j9 ?' e9 s2 _3 c
  3. 内螺纹排屑方便。铣螺纹属于断屑切削,切屑短小,另外加工刀具直径比加工螺纹孔小,所以排屑通畅;而丝锥属于成型连续切削,切屑很长,并且丝锥直径和加工孔一样大,因此排屑困难。 : k9 U S n2 l) N
  4. 可以避免丝锥反转形成的回转线(在密封要求高的情况下是不允许的)。因为加工原理不同,螺纹铣刀根本不存在回转线,而丝锥无法避免。 6 g1 d5 |7 Z* v
  5. 不易形成粘屑的现象。对于比较软的材料在加工过程中容易产生粘屑现象,但螺纹铣削高速旋转,并且断屑切削;而丝锥切削速度低,全螺纹与加工表面作用,容易造成粘屑。 - _" P- Y" B9 {) P1 ]
  6. 要求机床功率低。因为螺纹铣削是断屑切削,刀具局部接触,受切削力小,而丝锥是全螺纹接触,作用力大,要求机床很大的功率。 & q( J1 V0 T3 r" W7 e
  7. 刀具折损容易处理。首先螺纹铣刀作用力小,很少发生折损现象,如果发生了,因为加工孔径比刀具大,折断部分很容易取出;而丝锥受力大、排屑不畅,容易折断,折断后大孔处理起来稍微容易些,如果是小孔就非常麻烦,如图3所示。 M- M; k1 V5 a3 e
  8. 底孔预留深度小。因为刀具本身的设计决定,螺纹铣刀可加工平底螺纹,见图4;而丝锥的底孔预留深度比较大。 ; Y; f# w' E8 c0 L( T- C; f$ ~
  9. 可加工硬度较高的材质。切削原理决定螺纹铣刀是断屑切削,局部受力,刀具磨损较低,寿命长;而一般硬度大于50HRC的材料,丝锥加工相当难,寿命很短。 - f& e+ ]+ B! x+ @, ?
  10. 减少工序,减少换刀次数。螺纹铣刀可以设计钻孔、倒角、锪面、扩孔、螺纹多工序集合于一体。 % m0 |" I: ]2 T9 u. W
      M" ^% C3 V$ t2 R$ M! N7 z; [ Q
    • 一把刀可加工左、右旋螺纹。螺纹铣刀加工螺纹左旋还是右旋完全取决于加工程序。 : j9 [) f. R; r+ @- m+ N
    • 一把刀可加工内、外螺纹。目前VARGUS螺纹铣刀系列刀片和刀杆可以用于内外螺纹的加工,见图5。
    * a+ L7 o6 \ ~; V7 F6 ?
  11. 高效率。对于大孔径加工更为明显,首先线速度高,其次可以采用多刀片刀盘,效率可以成倍增加,见图6。
% u* e' L% l; S7 }0 N

螺纹铣削的劣势

1 d& y- {* u% }9 t8 @
当然,螺纹铣削也存在一定的劣势,比如: ! ]. [* f1 r! J) P# t/ q) V
    " U; i A8 t1 ?/ K0 c7 ^, G! q
  1. 加工普通螺纹时,单纯从单件成本考虑,采用螺纹铣削并不划算。普通螺纹归类为一般硬度<50HRC、直径<38mm的螺纹,当然这不是明显的划分界限。普通丝锥一般为高速钢材料,市场价格几十块钱,然而螺纹铣刀是其价格的10倍以上,而单件寿命无法达到10倍以上。 . p/ x b( p- Y3 s9 U! [
  2. 长径比不能太大,一般需要L/D<3。因为螺纹铣刀单边收力,长径比太长螺纹会产生锥度,并且刀具容易折断。
! S6 s! x: C7 p- k

两种工艺的选择

: e9 A I2 p ^1 N& F3 C
由于螺纹铣削是通过主轴高速旋转并螺旋插补来实现,所以如果想享受新技术的乐趣,必须配备加工中心(至少三轴联动),如果设备落后,没有加工中心,则不适合使用螺纹铣削,只能选择丝锥。而以下比较是在有加工中心的设定下进行。 4 v/ h2 n# X/ Q8 A
大批量、普通硬度、一般大小的螺纹(D<38mm),很中肯的说,从经济的角度考虑,丝锥更实在。但以色列VARGUS最小螺纹铣刀目前可加工M1.6mm,技术仍在不停改进,甚至可加工更小的孔径。另外,直径大于12mm,可以采用刀片式螺纹铣刀。 + ~) r* E* o8 N( l8 j
如前所述,深孔螺纹目前更适于采用丝锥,主要因为螺纹铣刀单边受力,所加工螺孔长径比一般需小于3。 . u( D, C7 {; I5 j
大直径孔的加工(D>38mm),适于采用螺纹铣削,因为螺纹铣削是局部接触,受力小,一般的机床功率就足够。而丝锥全螺纹接触,受力大,要求大功率的设备。另外从刀具的价格来讲,一只大直径的丝锥价格并不比一套螺纹铣刀低,甚至更高。而且螺纹铣刀可以选择刀片式,只要更换刀片即可,其经济性不言而喻。从各方面考虑,螺纹铣刀更适合。 0 T8 b+ I, m, Q3 _& c& k1 H
小批量螺纹加工,也适于采用螺纹铣削。首先螺纹铣刀可以加工各种直径不同、螺纹相同的工件,因此可减少刀具数量。即使在螺纹不同的情况下,采用刀片式螺纹铣刀,只要更换刀片型号,就能加工各种各样的螺纹,无论是初期成本投入,还是使用灵活度,都是丝锥无法比拟的。 2 O3 p2 D4 B: _1 v1 E! A: T
模具或者较大零件,适于采用螺纹铣削。在加工过程中,刀具被折断该如何处理?如果用丝锥,当然可用电火花把断枝打掉,但过程会非常复杂,另外如对零件造成损坏那就会因小失大。倘若使用螺纹铣刀,首先因为受力小,不容易断;即使断了,因为加工孔径比刀具直径大,断枝很轻易就能取出。就产品合格率而言,螺纹铣削远远高于丝锥。 - E0 w( j! ~: [# a, X% J6 }
高硬材料的加工(硬度>50HRC),适于采用螺纹铣削,因为铣削是断屑切削,局部接触刀具受力小,刀片都是硬质合金加涂层,所以磨损小、寿命长;而一般的高速钢丝锥根本无法加工,如采用整体硬质合金丝锥其价格也不菲,与螺纹铣刀价格差不多。据我们现有加工经验,螺纹铣削加工效率、经济性绝对高于丝锥。 1 d8 O! _/ y8 I* ^5 ]0 Y
复合孔(带倒角)加工同样适于采用螺纹铣削,螺纹铣刀具有多种功能,可集螺纹和倒角加工于一体。 3 K0 k# Y6 L1 `% c
薄壁加工,适于采用螺纹铣削,螺纹铣刀加工受力小,因此变形小。另外,底孔可以做成平底,螺纹可以接近底部,因此所需空间小。 % i! |. Q; }& t0 W% S
对于螺纹精度要求较高的加工,因螺纹铣削线速度高,排屑好,螺纹精度及光洁度高,也更适于采用螺纹铣削。 9 n% Q# P$ w5 t
采用螺纹铣削利于实现高效率加工,现在螺纹铣刀已发展到钻孔、倒角、锪面、螺纹多工序于一体;另外,内外螺纹、左右螺纹可用一把刀加工;可以使用多刀片刀盘;退刀迅速。 % b1 I7 J g* o
软材料、钛合金加工,适于采用螺纹铣削,因为螺纹铣刀不易产生粘屑现象。 6 i0 e. `- a) [; w
对于不稳定切削,螺纹铣刀因其切削原理本身就是断续铣削,完全能适应这种条件的加工。 7 H; J9 z4 J! ]( C0 o( O$ l
当然,使用者可以根据生产设备、工艺要求、精度要求、成本要求来选择适合自己的加工方式,相信螺纹铣削会逐渐被人们了解并深入生产实际。
, o v$ Z! @! s9 i
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

中国磨床技术论坛
论 坛 声 明 郑重声明:本论坛属技术交流,非盈利性论坛。本论坛言论纯属发表者个人意见,与“中国磨削技术论坛”立场无关。 涉及政治言论一律删除,请所有会员注意.论坛资源由会员从网上收集整理所得,版权属于原作者. 论坛所有资源是进行学习和科研测试之用,请在下载后24小时删除, 本站出于学习和科研的目的进行交流和讨论,如有侵犯原作者的版权, 请来信告知,我们将立即做出整改,并给予相应的答复,谢谢合作!

中国磨削网

QQ|Archiver|手机版|小黑屋|磨削技术网 ( 苏ICP备12056899号-1 )

GMT+8, 2025-1-5 23:20 , Processed in 0.130741 second(s), 23 queries .

Powered by Discuz! X3.5

© 2001-2024 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表