《攻丝工艺编程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《攻丝工艺编程（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、65攻丝工艺编程651攻丝加工的内容、要求图6-5-1需要攻丝加工的工件图样OO11寸.20,30:w.：.e用丝锥在工件孔中切削出内螺纹的加工方法称为攻螺纹；攻丝加工的螺纹多为三角螺纹，为零件间连接结构，常用的攻丝加工的螺纹有；牙型 角为60。的公制螺纹，也叫普通螺纹；牙型角为55的英制螺纹；用于管道连接的英制管 螺纹和圆锥管螺纹。本节主要涉及的攻丝加工的是公制内螺纹，熟悉有关螺纹结构尺寸、 技术要求的常识，是学习攻丝工艺的重要基础。普通螺纹的基本尺寸如下：(1) 螺纹大径：d=D (螺纹大径的基本尺寸与公称直径相同)(2) 中径：d2=D2 = d 0.6495P(3) 牙型高度：H=O.
2、5413P(4) 螺纹小径：d1=D1 = d1.0825P如图6-5-1中M10-7H的螺纹，为普通右旋内螺纹。查表得螺距P=1.5，其基本尺寸:螺纹大径：D=10；螺纹中径：D2=D0.6495P=9.02Apta-图6-5-2丝锥基本结构螺纹小径：D1=D 1.0825P=8. 36 中径公差带代号7H (+0.0.224) 小径公差带代号7H (計375)牙型高度：H=O.5413P=0.82螺纹有效长度：L = 20.0螺纹孔口倒角：C1.5652丝锥及选用丝锥加工内螺纹的一种常用刀具，其基本结构是一个轴向开槽的外螺纹，如图6-5-2 所示。螺纹部分可分为切削锥部分和校准部分。切削锥
3、磨出锥角，以便逐渐切去全部余量； 校准部分有完整齿形，起修光、校准和导向作用。工具尾部通过夹头和标准锥柄与机床主 轴锥孔联接。攻丝加工的实质是用丝锥进行成型加工，丝锥的牙型、螺距、螺旋槽形状、倒角类型、 丝锥的材料、切削的材料和刀套等因素，影响内螺纹孔加工质量。根据丝锥倒角长度的不同，丝锥分为：平底丝锥；插丝丝锥；锥形丝锥。丝锥倒角长度 影响CNC加工中的编程深度数据。丝锥的倒角长度可以用螺纹线数表示，锥形丝锥的常见线数为810,插丝丝锥为3 5,平底丝锥为11.5。各种丝锥的倒角角度也不一样，通常锥形丝锥为45,插丝r3!ii4E可与自IE Hix图6-5-3刚性丝锥图6-5-4浮动丝锥丝锥
4、为813，平底丝锥为2535。盲孔加工通常需要使用平底丝锥，通孔加工大多数情况下选用插丝丝锥，极少数情况 下也使用锥形丝锥。总地说来，倒角越长，钻孔留下的深度间隙就越大。与不同的丝锥刀套连接，丝锥分两种类型：刚性丝锥，见图6-5-3 ；浮动丝锥（张力补 偿型丝锥，见图6-5-4。浮动型丝锥刀套的设计给丝锥一个和手动攻丝所需的类似的“感觉”这种类型的刀套 允许丝锥在一定的范围缩进或伸出，而且，浮动刀套的可调扭矩，用以改变丝锥张紧力。使用刚性丝锥则要求CNC机床控制器具有同步运行功能，攻丝时，必须保持丝锥导 程和主轴转速之间的同步关系：进给速度=导程X转速。除非CNC机床具有同步运行功能，支持刚性
5、攻丝，否则应选用浮动丝锥，但浮动型丝 锥较为昂贵。浮动丝锥攻丝时，可将进给率适当下调5%,将有更好的攻丝效果，当给定的Z向进给速度略小于螺旋运动的轴向速度时，锥丝切入孔中几牙后，丝锥将被螺旋运动向下引拉 到攻丝深度，有利于保护浮动丝锥，一般，攻丝刀套的拉伸要比刀套的压缩更为灵活。数控机床有时还使用一种叫成组丝锥的刀具，其工作部分相当于23把丝锥串联起 来，依次分别承担着粗精加工。这种结构适用于高强度、高硬度材料或大尺寸、高精度的 螺纹加工。653 CNC机床攻丝工艺与编程的要点1攻螺纹动作过程G39_二-Ja圭袖联捞N03快速怪功工进移动.尸:4Tr： SfP:il 7 -:L： j,-(V
6、一卡T：；订图6-5-5加工右旋螺纹G84循环和加工左旋螺纹G 74循环攻丝是CNC铣床和CNC加工中心上常见的孔加工内容，首先把选定的丝锥安装在专 用攻丝刀套上，最好是具有拉伸和压缩特征的浮动刀套。攻丝步骤如下：第1步：X、Y定位。第2步：选择主轴转速和旋转方向。第3步：快速移动至R点第4步：进给运动至指定深度。第5步：主轴停止。第6步：主轴反向旋转。第7步：进给运动返回。第8步：主轴停止。第9步：快速返回初始位置。第10步：重新开始主轴正常旋转。2攻丝循环G84、G74格式指令格式:攻左旋螺纹：G74 XYZRPF；攻右旋螺纹：G84 XYZRPF；孔加工动作：如图6-5-5所示，G 74
7、循环用于加工左旋螺纹，执行该循环时，主轴反转，在XY平 面快速定位后快速移动到R点，执行攻螺纹到达孔底后，主轴正转退回到R点，主轴恢复 反转，完成攻螺纹动作。G84动作与G74基本类似，只是G84用于加工右旋螺纹。执行该循环时，主轴正转， 在G17平面快速定位后快速移动到R点，执行攻螺纹到达孔底后，主轴反转退回到R点， 主轴恢复正转，完成攻螺纹动作。攻螺纹时进给率根据不同的进给模式指定。当采用G94模式时，进给速度=导程X转 速。当采用G95模式时，进给量=导程。在G74与G84攻螺纹期间，进给倍率、进给保 持均被忽略。攻内螺纹程序例试用攻螺纹循环编写如图6-5-6中两螺纹孔的加工程序。图6-
8、5-6工件中两螺纹孔O6500；N050 G95 G90 G00 X0 Y0；（加工右旋螺纹M12）M03 S100G99 G84 X-25.0 Y0 Z-24 R10.0 F1.75；（换左旋螺纹丝锥，加工左旋螺纹M12LH）M04 S100；G98 G74 X25.0 Y0 Z-24.0 R10.0 F1.75；G80 G94 G91 G28 Z0；3攻丝工艺数据的确定底孔直径大小丝锥攻内螺纹前，先要有螺纹底孔，理论上，底孔直径就是螺纹的小径，底孔直径 大小确定，要考虑到工件材料塑性大小及钻孔扩张量等因素。丝锥攻螺纹时，伴随较强的挤压作用。因此，金属产生塑性变形形成凸起并挤向牙 尖，攻出螺
9、纹的小径小于底孔直径，因此，攻螺纹前的底孔直径应稍大于螺纹小径，否 则攻螺纹时因挤压作用，使螺纹牙顶与丝锥牙底之间没有足够的容屑空间，将丝锥箍住， 甚至折断丝锥。此种现象在攻塑性较大的材料时将更为严重。但是底孔不宜过大，否则 会使螺纹牙型高度不够，降低连接强度。底孔直径大小，要根据工件材料塑性大小及钻孔扩张量考虑，按经验公式计算得出： 在加工钢和塑性较大的材料及扩张量中等的条件下：D =D-P钻式中：D钻一攻螺纹钻螺纹底孔用钻头直径，mm；钻D螺纹大径，mm；P螺距，mm。 在加工铸铁和塑性较小的材料及扩张量较小的条件下：D =D(1.05 1.1)P钻攻螺纹底孔深度的确定丝锥攻丝的编程深度与
10、丝锥的切削锥角形状有关，为了正确地加工一个螺纹孔，必须 根据所加工孔的结构特征和规格来选择丝锥，丝锥的切削锥角形状或锥角的长度不仅影响 丝锥攻丝的编程深度，而且影响预加工孔的编程深度。攻不通孔螺纹时，由于丝锥切削部分有锥角，端部不能切出完整的牙型，所以钻孔深 度要大于螺纹的有效深度。一般取：H =h +0. 7D钻有效式中： H 钻底孔深度， mm；钻h 螺纹有效深度， mm；有效D螺纹大径，mm。工艺计算例：分别计算在钢件和铸铁件上攻 M10 螺纹时的底孔直径各为多少?若攻不通孔螺纹，其螺纹有效深度为30mm,求底孔深度为多少？解：M10 ， P=1.5mm。钢件攻螺纹底孔直径：D =DP=
11、101.58.5(mm)钻铸铁件攻螺纹底孔直径：D =D(1.051.1)P钻=10(1.051.1)1.5=10(1.5751.65)=8.4258.35(mm)。取D钻=8. 4(mm)(按钻头直径标准系列取一位小数)底孔深度：H = h +0.7D = 20+0.7 X 10 = 27(mm)钻有效孔口倒角用锪钻或钻头在孔口倒角，其直径应大于螺纹大径尺寸。这样，可使丝锥开始时容易 切入，并可防止孔口的螺纹牙崩裂。R平面的值观察如下的攻丝程序：G90 G54 G00 X100.0 Y 150.0 S500 M03 T06G 43 Z50.0 H05 M08G99 Q84 R10.0 Z-2
12、0.0 F750.0G80例中的螺纹螺距1.5 mm。通常R平面是攻螺纹的起点位置，Z向深度是螺纹绝对值深 度。例中攻丝加工时，R平面的高度值为RIOm, 般要比钻孔、铰孔、单点镗以及其它 孔加工循环中使用的R值要高一些，而且其进给率通常也很大。但这些值的选择都是有原 因的，因为设计的攻丝加工运动要符合CNC同步运行控制特点。当主轴处于特定转速时， 进给运动的速度必须达到相应的定值才能正确加工螺纹。如,当主轴500r/min时，加工螺距为1.5mm的螺纹，进给速度必须达到1.5X500 = 750（mm/min）的速度时加工的螺纹才是正确的。因此，数控机床的螺纹加工时，无论是车削螺纹还是攻内螺
13、纹，在拟定螺纹加工路线 时，须设置足够长的进给运动的升速段和降速段。654 攻内螺纹工艺编程实例如图6-5-1零件，毛坯是钢件，材料为 （45钢），上表面及槽已加工，本课题加工4 XM10-7H的四个螺纹孔，4-M107H为普通右旋内螺纹，螺距P=1. 5,其大径10；中径 7H、小径公差带代号7H；螺纹有效长度：L=15.0；螺纹孔口倒角：C1.5。1.实例工艺分析螺纹孔加工过程分析：加工4XM10螺纹的方法是，先用18 mm点钻（钻头角900）加工4XM10的引正孔 并同时完成C1.5孔口倒角，再钻4XM10底孔，最后攻丝4XM10。孔加工循环的选择：18 mm点钻加工引正孔、孔倒角应用G
14、82孔加工循环，4XM10底孔加工用G81孔 加工循环，4XM10是右旋螺纹，攻丝理应用G84孔加工循环。 坐标系及螺纹孔XY位置值：坐标系设定如图6-5-1, 4XM10的XY坐标分别是1# (33, 30)； 2#- (-33, 30)； 3#(-33，-30)；4#(33，-30)。孔加工循环的高度平面选择Z向R面高度：对G81、G82为螺纹孔上表面上方3 mm,对G84应大一点，为螺纹孔上 表面上方10 mm比较保险。初始平面高度：为螺纹孔上表面上方20 mm。孔底面高度： 钻8.5底孔孔底面咼度：考虑到钻头角以及通孔的因素，取下表面下方3mm。 18 mm点钻加工孔倒角钻头角为900
15、,倒角C1,则深度位置在上表面下方：1mm+0.5 D=1+0.5X10=6 mm。 对丝锥深度位置：取：Z-27。攻螺纹底孔直径的确定攻螺纹底孔直径：D钻=D-P=10-1.5 = 8.5 (mm)钻削用量的计算设零件材料为灰口铸铁(HT200)，攻4-M10螺纹丝锥刀具材料为高速钢。f=1.5 mm/r, 取 v= 12m / min主轴转速，S = 1 000 V/nDa318X12F10a380r/min则 F=1.5xS = 1.5x380 = 570 mm/min浮动刀套可下调5%,则修改F=570X0.95540 mm/min2孔加工编程加工程序编制如下：O6501(T0118mm直径的点钻)G21 G17 G40 G80 T
