浅谈轴端孔螺纹孔加工

李同飞 王喆

摘要:传统的螺纹加工方法主要为采用螺纹车刀车削螺纹，采用丝锥、板牙手工攻丝以及套扣。随着数控加工技术的发展，特别是三轴联动数控加工系统的出现，利用数控铣床进行螺纹的铣削得以实现。螺纹铣削是通过数控机床的三轴联动，利用螺纹铣刀进行螺旋插补铣削而形成螺纹，刀具在水平面上每作一周圆周运动，在垂直面内则直线移动一个螺距。螺纹铣削加工可以实现在不换刀的情况下，一次性完成螺纹的加工，包括底孔的钻削，螺纹的加工等；同一把螺纹铣刀能加工出螺距相同、直径不同的螺纹。因此，与传统的螺纹加工方法相比，螺纹铣削加工具有较大的优势：加工效率高，加工质量好，刀具通用性好，加工安全性好。对于一些特殊结构的螺纹，如不允许有过渡扣或退刀槽结构的螺纹，采用传统的车削方法或丝锥、板牙很难加工，但采用数控铣削却十分容易实现。本文着重介绍螺纹铣削的加工工艺过程。

关键词：螺纹 铣削 数控 编程

一 螺纹铣削的优点

1.加工效率高

在大批量的螺纹加工中，由于丝锥的切削速度较低的限制，再加上退刀时反转退出，想要提高加工效率很困。而如果我们使用螺纹铣刀，它本身的切削速度就很高，再加上多刀槽设计可增加切削刃的数量，从而可以提高进给速度，这样就可以很好地提高加工效率。在特殊的螺纹加工中，可以加长刀刃，增加或减少齿数来进一步提高加工效率。

2.表面质量，尺寸精度高

普通丝锥加工时，切削速度较低，铁屑折断，挤屑的影响，想获得较好的表面光洁度很困难。然而对于螺纹铣削来说一切都不是问题，很高的切削速度，较小的切削力是切削面很光滑，细碎的铁屑能被气或者切削液很容易的吹走而不伤表面。对于加工精密的螺纹，可以通过调整插补参数获得较高的加工精度，这点在精密螺纹加工中拥有绝对的优势。

3.稳定性好，安全可靠

在加工中，一旦排屑不畅，切削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。

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。使用丝锥加工，如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到时间也多。如果使用螺纹铣刀，由于它是使用螺纹插补来进行加工的，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到时间。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。在加工螺纹要求接近盲孔底部时，如果用丝锥将很难在底部获得完美的螺纹。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，并且在刀具间断仍然是完美的螺纹形状。这样我们就可以获得完美而精确的螺纹深度。

二 螺纹铣削要求及局限性

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。其次，它只能加工3倍径左右深度的螺纹。再次，更换铣刀刀片的成本比换丝锥便宜，加工范围大，不受螺距和规格等影响。刀具的精度及切削性能要求较高，尽管在批量加工中它的成本比丝锥更低。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。加工者必须很熟悉机床系统的编程，机床的性能等。

三 螺纹铣削的注意事项

1.根据螺纹的直径大小，深度合理的选择刀具。

2.在加工前，计算好走到次数，和每次的背吃刀量。

3.安装刀具时确保刀具安装牢固，避免刀片或刀杆松动，以免加工过程中打刀损伤工件。

4.根据工件和刀具的材质合理选择切削时的冷却方式，更好的降低切削时产生的热量，减少刀具的磨损，从而更好地保证切削面的精度。

5.螺纹切削前，底孔加工时尺寸要合理地加工好，尽量比标准的尺寸大点，在保证啮合性能的情况下更好的进行螺纹的装卡。

6.根据螺纹的深度在选择刀杆长度时尽量不宜过长，保证能过一次加工的情况下尽量缩短刀具深处的长度。

7.在螺纹铣削时，根据所用系统程序代码的特点（宏程序，普通程序代码）合理的选择，指定参数值。

操作者在编制程序

五 结语：

这种方法在螺纹铣削上很有特色，其程序编写的实质就是用螺旋插补指令，通过宏程序循环，从而实现铣螺纹的一次加工成型，完成整个螺纹的铣削加工。利用该方法加工螺纹不受铣刀螺距和螺纹规格等参数的影响，所以在数控铣床和加工中心上应用广泛。

参考文献：

［1］螺纹铣削加工 http://www.newmaker.com/art_40639.html

［2］李国会.数控编程［M］.上海交通大学出版社.
［3］朱勤惠. 数控铣削编程技术［M］. 辽宁科学技术出版社