1 攻絲加工

　　1．1 攻絲加工的方法        攻絲加工是利用絲錐進行螺紋加工，其加工過程和傳統(tǒng)方法相同，在加工進給和退出時要保證絲錐轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)在進給方向進給一個螺距，屬于成型刀具加工，剛性攻絲，其加工過程都是由數(shù)控銑床自動控制，生產(chǎn)效率和質(zhì)量得到了提高，程序編制簡單方便。攻絲屬于比較困難的加工工序，因為絲錐幾乎是被埋在工件中進行切削，其每齒的加工負荷比其它刀具都要大，并且絲錐沿著螺紋與工件接觸面非常大，切削螺紋時它必須容納并排除切屑，所以一般只有小直徑、小螺距的螺紋采用攻絲加工的方法。一般情況下M6—M16、螺距小于2 mm 的精度不高的內(nèi)螺紋較適合在數(shù)控銑床上采用攻絲加工。

　　1．2 攻絲加工的程序編制

　　攻絲加工的編程指令為G84 攻絲循環(huán)指令，其格式為:

　　G84 X__ Y__ Z__ R__ F__

　　其中X、Y 為螺紋孔中心的坐標，Z 為螺紋孔底深度的坐標，R 為參考點平面的位置，F(xiàn) 為進給速度，其值為主軸轉(zhuǎn)速和螺距乘積。G84 攻絲循環(huán)指令的加工動作過程為: ( 1) 位，絲錐快速運行至工件安全平面; ( 2) 位，絲錐快速移動到參考點平面; ( 3) 位，攻絲加工至孔深尺寸; ( 4) 位，在孔底主軸反轉(zhuǎn); ( 5) 位，退出到參考點平面，準備加工下一孔，或快速退至工件安全平面。

　如圖1 所示零件，加工M10 粗牙內(nèi)螺紋，工件材料為LY12 鋁合金，螺紋深度10 mm，螺距為1． 5 mm，選擇主軸轉(zhuǎn)速100 r /min，進給速度150 mm/min，Φ8． 5 mm 螺紋底孔已加工完成，以工件上表面中心為工件原點，程序如下:

　　01

　　G54 G90 G00 Z60;

　　M03 S100;

　　X － 30 Y0;

　　G99 G84 X － 30 Y0 Z － 13 R5 F150

　　G98 X30

　　M05;

　　M30;

　2 銑削加工

　　2．1 螺紋銑削的方法

　　其加工方法是利用數(shù)控銑床螺旋線插補功能進行銑削，在XY 軸進行圓弧插補的同時，Z 軸進行直線插補進給。采用單刃螺紋銑刀銑削螺紋時，其走刀軌跡為螺旋線，主軸轉(zhuǎn)速和進給量與螺紋的螺距無關(guān)，這與一般螺紋加工中保證進給量與轉(zhuǎn)速的對應關(guān)系有著本質(zhì)區(qū)別，其加工的速度和進給量可以進行實時的調(diào)控，以達到的切削效果和加工質(zhì)量。

　2．2 螺紋銑削的特點

　　對于采用數(shù)控銑削方式加工螺紋，它的特點就是用同一把刀具可以加工具有不同螺距、不同直徑、左旋和右旋不同的螺紋，在加工中可以通過修改刀具半徑補償值來調(diào)整每次進刀深度，進行多次切削，以實現(xiàn)粗、精加工分開，達到螺紋加工的尺寸和質(zhì)量，尤其對于大直徑中小螺距的螺紋孔，此方法具有更大的*性。

　　螺紋銑削加工與傳統(tǒng)螺紋加工方式相比，在加工精度、加工效率方面具有極大優(yōu)勢，且加工時不受螺紋結(jié)構(gòu)和螺紋旋向的限制，對于不允許有過渡扣或退刀槽結(jié)構(gòu)的螺紋，采用傳統(tǒng)的車削方法或絲錐、板牙很難加工，但采用數(shù)控銑削卻十分容易實現(xiàn)。另外，螺紋銑刀的耐用度是絲錐的十多倍甚至數(shù)十倍，而且在數(shù)控銑削螺紋過程中，對螺紋直徑尺寸的調(diào)整極為方便，這是采用絲錐、板牙難以做到的。

　2．3 螺紋銑削的程序編制        如圖2 所示零件，加工M42X1． 5 － 7H 深24 mm 的螺紋，工件材料為45#鋼調(diào)質(zhì)，硬度為HRC24 ～ 28，刀具采用可換刀片的25 mm 單刃螺紋銑刀，如圖3 所示，其螺紋加工的關(guān)鍵是螺紋加工進給方向和切削用量的選擇。

　　以FANUC 0i Mate － MC 數(shù)控系統(tǒng)為例，其螺旋線插補功能由G02 /G03 指令實現(xiàn)，編程格式為:

　　G02 /G03 X__ Y__ I__ J__ Z__ F__;

　　程序中G02 代表沿順時針方向螺旋線插補; G03 代表沿逆時針方向螺旋線插補; X__Y__Z__代表螺旋線插補的終點坐標; I__J__代表螺旋線的軸心坐標相對于螺旋線起點坐標在X、Y 方向?qū)淖鴺嗽隽?，一條指令一次實現(xiàn)一個整圓的螺旋線插補［1］。在實際加工中，若要實現(xiàn)多圈的螺旋線插補則可通過子程序或宏程序來編程，選擇從上向下銑削或從下向上銑削都可以完成螺紋的加工，為了采用順銑的方式，右旋螺紋要從下向上銑，如圖4 所示，1表示進給方向，2表示螺旋線插補方向，3表示主軸旋轉(zhuǎn)方向，這樣有利于排屑，

　　可以預防切屑的堆積和減小刀具磨損，保證加工質(zhì)量。切削參數(shù)可選V = 70 m/min，單齒進給量0． 035 mm/r，主軸旋轉(zhuǎn)速度n = 900 r /min，進給速度F = 32 mm/min，銑削深度通過

　　修改刀具半徑值D01 分三次逐步達到，可先設(shè)定為12． 9 mm，再設(shè)為12． 6 mm，最后設(shè)為12． 5 mm，加工完后使用螺紋塞規(guī)檢測其是否到尺寸。

　( 1) 用子程序編程加工螺紋

　　以增量方式把螺紋加工插補一圈的過程編寫為子程序，然后進行若干次調(diào)用，實現(xiàn)整個螺紋的加工，此程序需調(diào)用子程序16 次，程序如下:主程序

　　01

　　G54 G90 G00 G40 Z60． 0;

　　M03 S900;

　　X0 Y0;

　　Z10． 0;

　　G01 Z － 29． 0 F200;

　　G41 G01 X21． 0 Y0 D01 F32;

　　M98 P160002;

　　G90 G40 G01 X0 Y0;

　　Z10． 0 F300;

　　G00 Z60． 0;

　　M05;

　　M30;

　　子程序

　　02

　　G91 G03 I － 21． 0 Z1． 5;

　　M98;

　( 2) 用宏程序編程加工螺紋

　　用宏程序變量編程和循環(huán)功能可實現(xiàn)螺旋線終點坐標的自動變化和螺紋加工的連續(xù)性進行，程序中只需設(shè)定一個變量#1，其初始賦值為1． 5 mm，即螺距大小，因為每進行一整圈螺旋線插補后其終點Z 坐標變化一個螺距，只要根據(jù)螺旋線起點坐標和加工圈數(shù)即可求得實際終點的Z 坐標值，而利用宏程序循環(huán)功能可實現(xiàn)螺旋線插補的自動進行，從而實現(xiàn)螺紋的整體加工，程序如下:

　　03

　　G54 G90 G00 G40 Z60． 0;

　　M03 S900;

　　X0 Y0;

　　Z10． 0;

　　螺紋的加工方法多種多樣，傳統(tǒng)的螺紋加工方法主要為采用螺紋車刀車削螺紋或采用絲錐、板牙手工攻絲及套扣。隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，尤其是三軸聯(lián)動數(shù)控加工系統(tǒng)的出現(xiàn)，應用數(shù)控銑床對螺紋進行加工已經(jīng)成為非常重要和使用廣泛的方法與手段。