CN1147435A - 一次成型内螺纹铣削技术 - Google Patents

Abstract

一种一次成型内螺纹铣削技术，属机械加工技术。本发明专利介绍的一次成型内螺纹铣削技术，是应用由钻头和内螺纹铣刀组成的复合螺纹刀具，在数控机床上按设计好的数控程序，在一道工序中同时完成螺纹钻底孔和内螺纹切制成型的新型内螺纹加工方法。与传统的先用钻头钻底孔然后再用丝攻攻丝的内螺纹加工方法相比，新方法具有切削条件好，螺纹加工精度高，刀具不易楔死和断裂等优点，其工效可比传统工艺提高2至3倍。应用这种新型内螺纹加工方法，可加工M4至M14或更大的螺纹。

Description

一次成形内螺纹铣削技术

本发明涉及一种一次成形内螺纹铣削技术，属机械加工技术。

目前机械加工中使用的内螺纹加工方法为传统的先预钻底孔，然后用手攻丝攻或机攻丝攻攻丝的方法。这种方法的缺点是，攻丝时切削下的切屑容易楔住刀具，因此丝攻常常断裂并导致螺纹损坏。尤其是盲孔螺纹的攻丝，因丝攻楔死而导致工具断裂和螺纹损坏的现象更为严重。因此内螺纹加工和其它表面加工方法相比，费用要高。

本发明介绍的内螺纹铣削一次成形方法是将螺纹底孔的钻孔和用内螺纹铣刀铣削盲孔螺纹或通孔螺纹在一道加工工序中同时完成。这种组合加工方法叫做螺纹孔铣削一次成形技术。在加工内螺纹时，用这种一次成形加工技术切制成的螺纹精度比用传统内螺纹加工方法加工的螺纹精度高，螺纹中心线与端面垂直度误差小，工效提高2倍到3倍，同时有效地解决了用传统方法加工螺纹时切屑易楔住刀具、丝攻易断裂的问题。

本发明的具体工作原理和结构细节由以下的实施例及附图给出：

图1为双刃螺纹铣削一次成形刀具结构图。

图2为内螺纹铣削一次成形技术工艺过程图。

图3为在加工中心上按数控程序加工的内螺纹零件图。

图1中的双刃螺纹铣刀由高速钢制成，它由刀柄1、前端钻螺纹底孔的钻头部分2和钻头部分后面的螺纹铣刀部分3构成。钻头部分直径按被加工内螺纹的底径制造。螺纹铣刀的螺旋线可以是右旋，也可以是左旋。与此相应的是刀具所进行的切削运动分别是右切削和左切削。这种新型内螺纹一次成形加工方法的工作过程分为7步(图2)：

1、机床开动，刀具运转。

2、刀具下沉钻孔至螺纹孔需要深度。

3、刀具后退一尺寸h，h值应大于被加工内螺纹导程。

4、刀具径向进给一偏心值a，以便达到内螺纹的名义直径。a值的大小等于内螺纹的名义直径与螺纹内径之差值的一半。

5、在刀具围绕螺纹中心线旋转的同时向前进给一个导程t。

6、刀具沿径向返回到孔中心。

7、刀具由加工好的螺纹孔里退出。

为了实现上述一次成形内螺纹铣削过程，须对加工机床实行三坐标轮廓控制。因此这种新型的内螺纹加工方法在数控机床上应用最为合适。它的特征是：

1、如图1所示，钻螺纹底孔的钻头部分1，A-A断面表示钻头的钻削内刃，C-C断面表示钻头的钻削外刃。两内刃略向内倾斜。两外刃夹角约为120°。两内刃与两外刃构成一钝角。这种兼具钻头和铣刀特征的结构形式，钻孔时有利于定心。主切削刃前角γ锋利，可减小切削力，降低切削热量。铣刀的螺旋槽，可使钻孔时的切屑顺利排出。

2、在螺纹铣刀部分，它有两个螺旋刀槽。螺纹铣刀环形牙圈的牙形就是被切削的内螺纹的牙形。为了使铣刀牙形在重磨时保持不变，它被做成铲背的形式。由于横刃接近于零，刃口锋利，可降低螺纹加工时的切削阻力，减少切削热。切削螺纹时，所有铣刀刀刃同时工作，同时铁屑可顺利地从两螺旋槽排出，故切削工况比攻丝要好得多。

3、由于将钻中心孔，钻螺纹底孔和螺纹加工等工序合并进行，因此大大节约了工时。

根据刀具材料的不同，刀具既可用高速钢制造，也可用硬质合金制造。切削螺纹的大小可由M4至M14或更大。

这种内螺纹一次成形加工方法，共分七步完成。只有能进行三坐标定位的数控机床才能完成这项工作。为此，本发明专利以加工一个深19毫米的M14盲孔螺纹为例，提供为完成一个螺纹切削循环所需要的由若干个程序段所组成的数控程序如下：

％   MPF  10

N5   L301N10  G54 G17 T1N15  L300(内螺纹铣刀，螺纹底孔直径Ф11.9，螺纹M14)N20  G0 X0 Y0 S500 F175 M3 M8N25  GO Z10N30  G1 Z-20N35  G1 Z-17N40  G1 X1.05 Y0N45  G2 X1.05 Y0 Z-19 I-1.05 J0N50  G1 X0 Y0N55  G0 Z100N60  M30

Claims (3)

1、一种一次成形内螺纹铣削技术，其特征在于：

a)一次成形内螺纹铣削技术系利用组合内螺纹铣刀按规定的加工程序加工内螺纹的一种新型内螺纹加工方法。

b)组合内螺纹铣刀由刀柄1，前端钻螺纹底孔的钻头部分2和钻头部分后面的螺纹铣刀部分3组成。

c)一次成形内螺纹铣削的加工程序为：机床开动，刀具运转；刀具下沉钻孔至螺纹孔需要深度；刀具后退一尺寸h，h值应大于被加工内螺纹的导程；刀具径向进给一偏心值a，a值的大小等于内螺纹的名义直径与螺纹内径差值的一半；在刀具自转并绕螺纹中心线公转的同时向前进给一个导程t；刀具沿径向返回到孔中心；刀具由加工好的螺纹孔里退出。

d)内螺纹铣刀钻螺纹底孔的钻头部分1，由A-A及C-C剖面所示，它兼具钻头和铣刀的特征，其直径按被加工内螺纹的底径制造。主切削刃前角γ锋利，可减小切削力，降低切削热量。铣刀的螺旋槽可使钻孔时的切屑顺利排出。

e)内螺纹铣刀的螺纹铣刀部分3有两个螺旋刀槽。螺旋铣刀的螺旋线可以是右旋，也可以是左旋，与此相应的是，刀具所进行的切削运动分别是右切削和左切削。螺纹铣刀环形牙圈的牙形就是被切削的内螺纹的牙形。为了使铣刀牙形在重磨时保持不变，它被做成铲背的形式。铣刀横刃接近于零，刃口锋利，可降低螺纹加工时的切削阻力，减少切削热。切削螺纹时，所有的铣刀刀刃同时工作。铁屑可顺利从两螺旋槽排出，切削工况远比丝攻攻丝为好。

2、据权项1所述的一次成形内螺纹铣削技术，其特征在于，为了实现内螺纹一次成形铣削过程，须对加工机床实行三坐标轮廓控制，因此这种新技术最适合在数控机床上使用。应用能实现三坐标轮廓控制的立铣床和卧铣床也可以进行内螺纹一次成形加工。

3、据权项1所述的一次成形内螺纹铣削技术，其特征在于，为了在能实行三坐标轮廓控制的数控机床上完成内螺纹一次成形加工过程，须编制为完成螺纹切削循环所需要的由若于个程序段所组成的数控程序。现以在加工中心上加工一个深19毫米的盲孔螺纹零件为例，提供为完成这个螺纹切削循环所编制的数控程序如下：

  ％    MPF  10

   N5   L301

   N10  G54 G17 T1

   N15  L300(内螺纹铣刀，螺纹底孔直径Φ11.9，螺纹M14)

   N20  G0 X0 Y0 S500 F175 M3M8

   N25  G0 Z10

   N30  G1 Z-20

   N35  G1 Z-17

   N40  G1 X1.05 Y0

   N45  G2 X1.05 Y0 Z-19 I-1.05 J0

   N50  G1 X0 Y0

   N55  G0 Z100

   N60  M30

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