加工中心內(nèi)螺紋的加工手段
1 . 1 絲錐攻絲加工技術(shù)手段
絲 錐 加 工 技術(shù)手段是一種較為傳統(tǒng)的內(nèi)螺紋加工方式, 其主要的加工程序便是在加 工 的 過(guò) 程 中 , 先 加工出螺紋的底孔, 隨后利用絲錐攻出內(nèi)螺紋的一種加工 手 段 。 絲錐加工手段作為 一種高效的加工手段 , 主要分為手動(dòng)攻絲和機(jī)動(dòng)攻絲兩種形式[ 1 ] 。 機(jī) 動(dòng) 攻 絲 是在數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上, 開(kāi)展的攻絲 技 術(shù) , 并 且 在 當(dāng) 前機(jī)床加工中使用的頻率相對(duì)較高。 相 比 之 下 , 傳 統(tǒng) 手工攻絲技術(shù)中, 存在一定的弊端。 在手工攻絲的過(guò)程中, 切屑的狀態(tài)很難控制, 切屑也很難順利的排出。 此外, 若手動(dòng)操作中存在問(wèn)題, 那么便會(huì)導(dǎo)致加工表現(xiàn)被劃傷。 此外, 手工攻絲也容易造成螺紋孔徑過(guò)大、 折損的現(xiàn)象, 并且其效率相對(duì)較低。
1 . 2 其他攻絲加工技術(shù)
除 了 傳 統(tǒng) 的絲錐攻絲技術(shù)之外 , 還研發(fā)出了擠壓攻絲技術(shù)和高速攻絲技術(shù), 對(duì)傳統(tǒng)絲錐攻絲技術(shù)帶來(lái)了 一 定 的 沖 擊 。 但 是 不 同 攻 絲技術(shù)的利弊也是不同的, 在實(shí)際選擇攻絲技術(shù)的過(guò)程中 , 還需要結(jié)合不同技術(shù)的實(shí)際利弊開(kāi)展螺紋攻絲。
針 對(duì) 擠 壓 攻 絲 技 術(shù) 來(lái) 說(shuō) , 其主要的原理便是利用金屬材質(zhì)受力之后容易發(fā)生 塑性變形和流動(dòng)性的特點(diǎn) , 在 螺 紋 制 作 的 過(guò) 程 中 , 會(huì) 在 底 孔 上 , 通 過(guò) 擠 壓 攻絲技術(shù), 促使金屬出現(xiàn)加工螺紋。 但是擠壓攻絲技術(shù)相比傳統(tǒng)的絲錐攻絲技術(shù)來(lái)說(shuō), 具有高效的優(yōu)勢(shì)[ 2 ] 。 不僅自身的實(shí)際質(zhì)量過(guò)硬, 并且精確度 也 相 對(duì) 較 高 , 不 容易發(fā)生形變。 但是擠壓攻絲技術(shù)有 所 弊 端 , 很 難 加工脆性的材質(zhì), 并且當(dāng)前擠壓攻絲技術(shù)在業(yè)界并沒(méi)有統(tǒng)一 的 標(biāo) 準(zhǔn) , 需要機(jī)床加工企 業(yè)結(jié)合自身的實(shí)際需求 , 進(jìn)行擠壓攻絲設(shè)計(jì), 這也造成了擠壓攻絲技術(shù)的局限性。
針 對(duì) 高 速 攻 絲 技 術(shù) 來(lái) 說(shuō) , 是在我國(guó)機(jī)械技術(shù)不斷發(fā)展的前提上引申出的一種新型的 攻 絲 技 術(shù) 。 攻 絲 技術(shù)為螺紋加工帶來(lái)了新的機(jī)遇 , 其實(shí)際效率相對(duì)較 高 。 高速攻絲的技術(shù)要點(diǎn)內(nèi) 容便是高速的絲錐攻絲 , 充分的利用了高速螺旋插補(bǔ)技術(shù)和人工擠壓切削來(lái)實(shí)現(xiàn)快速攻絲。 高速攻絲技術(shù)和傳統(tǒng)攻絲技術(shù)都是在絲錐攻絲技術(shù)基礎(chǔ)上不斷進(jìn)步與發(fā)展 的 攻 絲 技 術(shù) 。 當(dāng) 前絲錐攻絲技術(shù)的尺寸和類型有所限 制 , 并 且 很 少 能 夠生產(chǎn)出直徑大于 30mm 的 絲 錐 , 這也導(dǎo)致了快 速 攻 絲技術(shù)的發(fā)展局限性。 此外, 快速攻絲技術(shù)在使用的范圍內(nèi), 更加要適應(yīng)于較小螺紋, 很難滿足不同行業(yè)的實(shí)際需求。
2 內(nèi)螺紋銑削刀的類型
2 . 1 梳形內(nèi)螺紋銑削刀
梳形內(nèi)螺紋銑削刀是一 種相對(duì)較為常見(jiàn)的銑削刀, 并且在實(shí)際數(shù)控機(jī)床加工的過(guò) 程 中 , 所 運(yùn)用 的 次數(shù)相對(duì)較多。 在實(shí)際開(kāi)展內(nèi)螺紋銑 削 的 過(guò) 程 中 , 一 般提前確定螺紋底孔, 之后將制作的工件倒立放置使得預(yù)留的底孔呈現(xiàn)出倒角, 將梳形內(nèi)螺紋銑削刀通過(guò)退刀切向進(jìn)刀的手段, 循環(huán)的針對(duì)制作的工件進(jìn)行插補(bǔ)工作。 在循環(huán)插補(bǔ)之后, 將梳形內(nèi)螺紋銑削刀退到至工件的中心, 并且退出工件, 這樣工件的內(nèi)螺紋銑削制 作 便 完 成 。 梳形內(nèi)螺紋銑 削刀在實(shí)際使用的過(guò)程中, 力度相對(duì)較強(qiáng), 具有一定的高效性。
2 . 2 鉆銑內(nèi)螺紋銑刀
鉆 銑 內(nèi) 螺 紋銑刀是在梳形內(nèi)螺紋銑刀的基礎(chǔ)上創(chuàng)新而來(lái)的新型內(nèi)螺紋銑削工藝, 其主要的進(jìn)步便是在傳統(tǒng)梳形內(nèi)螺紋銑刀上添加了預(yù)鉆 的 功 能 。 鉆 銑 內(nèi) 螺紋銑刀在實(shí)際開(kāi)展工件制作的過(guò)程 中 , 能 夠 有 效 的 避免螺紋銑刀部門刃口參與銑削, 可以有效的降低工件銑削刀開(kāi)展銑削工作的阻力, 這樣有效的避免了工件底孔的損傷現(xiàn)象[ 3 ] 。 此外, 鉆銑內(nèi)螺紋銑刀還能夠切實(shí)的避免環(huán)境和 對(duì) 象 的 制 約 , 刀 刃 的 角 度 、 螺 距 、 直 徑 和倒角角度等內(nèi)容 , 可 以 隨 著 工件加工的要求進(jìn)行改變。 鉆銑內(nèi)螺紋銑刀在開(kāi)展加工的過(guò)程中, 首先, 鉆銑內(nèi)螺紋銑刀快速的對(duì)工件進(jìn)行加工 , 鉆銑內(nèi)螺紋銑刀自鉆到一定的工件底孔深度的過(guò)程 中 , 鉆 銑 內(nèi) 螺 紋 銑刀軸退出工件的同時(shí), 開(kāi)展工件鐵 屑 排 除 , 退 刀 至 螺紋 中 心 , 迅速的將鉆銑內(nèi)螺 紋銑刀軸轉(zhuǎn)向下一個(gè)工件。 鉆銑內(nèi)螺紋銑刀的效率相對(duì)較 快 , 并 且 能 夠 有 效的清除工件的鐵屑 , 不 僅 縮 短了工件加工的時(shí)間 , 而且能夠?qū)?fù)雜的銑削工藝進(jìn)行簡(jiǎn)化 , 滿足了工件加工的 實(shí) 際 需 求 。 但是使用鉆銑 內(nèi)螺紋銑刀的過(guò)程中 , 專業(yè)要求相對(duì)較強(qiáng)。
2 . 3 復(fù)合內(nèi)螺紋銑刀
復(fù) 合 內(nèi) 螺 紋 銑刀與一上述兩種螺紋銑刀存在一定的 差 距 , 復(fù)合內(nèi)螺紋銑刀的銑 削工藝在開(kāi)展的過(guò)程中, 是將螺紋銑削與底孔銑削同時(shí)進(jìn) 行 的 , 并 且 工 件螺紋的長(zhǎng)度和標(biāo)準(zhǔn), 需要依靠循環(huán)銑 削 進(jìn) 行 確 定 。 在實(shí)際開(kāi)展復(fù)合內(nèi)螺紋銑刀運(yùn)行的過(guò)程 中 , 首 先 將 復(fù) 合內(nèi)螺紋銑刀靠近工件, 通過(guò)循環(huán)插補(bǔ) 的 形 式 , 完 成 工件底孔的確定和螺紋的銑削[ 4 ] 。 其次, 進(jìn)行復(fù)合內(nèi)螺紋銑刀退刀, 并且隨著復(fù)合內(nèi)螺紋銑刀的軸向清理出工件 的 鐵 屑 。 最 后 , 刀具切入工件銑倒角 , 進(jìn) 行 退 刀 , 完成工件加工。 復(fù)合內(nèi)螺紋銑刀的實(shí)際工序便是依靠插補(bǔ)的形式, 進(jìn)行工件加工。 在利用復(fù)合內(nèi)螺紋銑刀進(jìn)行加工的過(guò)程中, 加工的時(shí)間相對(duì)較 長(zhǎng) 。 但 是 工 件 的剛性有所保障, 其實(shí)際耐用性相對(duì)較 強(qiáng) , 是 一 種 效 率相對(duì)較高的銑削工藝。
3 加工中心內(nèi)螺紋銑削加工工藝選擇
3 . 1 螺紋數(shù)控銑削機(jī)床選擇
螺 紋 銑 削 工 作 , 主要是利用數(shù)控機(jī)床來(lái)實(shí)現(xiàn)工件銑削工作的, 當(dāng)數(shù)控機(jī)床編程完畢之 后 , 工 件 處 理 工序只需要螺紋銑削刀旋轉(zhuǎn)一周, 通過(guò)螺紋銑削刀的移動(dòng)和清除切屑等工序, 便可以完成工 件 處 理 , 銑 削 出工件的所有螺紋 。 在 選 擇 數(shù) 控 銑削機(jī)床的過(guò)程中 , 一般需要選擇三軸聯(lián)動(dòng)銑削機(jī)床。
3 . 2 內(nèi)螺紋銑削刀的選擇
內(nèi) 螺 紋 銑 削 刀 的 種 類 較 多 , 并且不同內(nèi)螺紋銑削刀的利弊也有所差異。 所以在實(shí)際選擇內(nèi)螺紋銑削刀的過(guò)程中, 應(yīng)該結(jié)合工件處理的實(shí)際 情 況 , 選 擇 不 同的內(nèi)螺紋銑削刀。 首先, 應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況, 選擇內(nèi)螺紋銑削刀的齒距, 必須要保障內(nèi)螺紋銑削刀上沿刀軸線相鄰兩齒對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)之間的距離等于被加工螺紋的螺距[ 5 ] 。 其次, 還要保障內(nèi)螺紋銑削刀的外徑小于加工工件螺紋底孔的 80 % 。 最后, 針對(duì)螺紋銑刀位軌跡數(shù)學(xué)模型, 必須要按照公式( 1 ) 進(jìn)行計(jì)算。
( 1 )
螺 紋 銑 刀 位 軌跡數(shù)學(xué)模型中 α ∈ 【0 , h·2π / P 】, 其中 h 是工件螺紋的 深 度 ; P 為工件螺紋的螺紋距離 ;
xc 、yc 、zc 是 工 件螺紋的位置坐標(biāo) ; D 為螺紋銑刀的直徑 ; d 為 工件內(nèi)螺紋的大徑或者外螺紋的小徑 ; 詛 為 螺紋銑刀的加工余量。
3 . 3 內(nèi)螺紋銑削走刀步長(zhǎng)
在 內(nèi) 螺 紋 銑 削刀開(kāi)展實(shí)際工作的過(guò)程中 , 由 于 不同內(nèi)螺紋銑削刀的實(shí)際工作的 螺旋線存在一定的差異 , 所以必須要通過(guò)數(shù)控系統(tǒng) 的指令進(jìn)行插補(bǔ)活動(dòng) 。由于不同數(shù)控系統(tǒng)的指令格式存在一 定 的 差 異 , 所 以在開(kāi)展數(shù)控機(jī)床編程的過(guò)程中, 必須要對(duì)數(shù)控機(jī)床的各環(huán)境進(jìn)行熟悉。 最大程度上保障數(shù)控機(jī)床編程的簡(jiǎn)單化, 確保內(nèi)螺紋銑削刀運(yùn)作的直線 插 補(bǔ) , 并 且 結(jié) 合不同工件處理的要求, 精確的保障內(nèi)螺紋銑削走刀步長(zhǎng)。 內(nèi)螺紋銑削走刀步長(zhǎng)一般是由內(nèi)螺紋銑削刀運(yùn)行 軌跡決定的, 內(nèi)螺紋銑削走刀步長(zhǎng)決定著工件制作的實(shí)際效率。 若內(nèi)螺紋銑削走刀步長(zhǎng)相 對(duì) 較 小 , 那 么 在數(shù)控機(jī)床執(zhí)行命令的過(guò)程中, 會(huì)造成速度波動(dòng)的速率整體下降, 造成了工件處理表面質(zhì)量 的 下 降 。 若 內(nèi) 螺紋銑削走刀步長(zhǎng)較大, 那么工件處理 的 過(guò) 程 中 , 會(huì) 造成刀位數(shù)據(jù)密度相對(duì)較小, 其精確度 相 對(duì) 較 小 , 螺 紋表現(xiàn)惡化等多種現(xiàn)象。 所以, 確定內(nèi)螺紋銑削走刀步長(zhǎng)是開(kāi)展螺紋加工的重要內(nèi)容[ 6 ] 。 想 要 控 制 內(nèi) 螺 紋 銑削 走 刀步長(zhǎng)就必須要針對(duì) α 這一銑削走刀步長(zhǎng)變量進(jìn)行控 制 , 以便于保障銑削走刀步長(zhǎng)誤差最小 。 當(dāng) α 的增量 Δα 很小時(shí), 相鄰兩刀位點(diǎn)之間的曲 線 可 以 近 似為半徑為 r 圓 弧 。 則 誤 差 e 與 允 許 誤 差 E 之 間 的 關(guān) 系數(shù)學(xué)公式為( 2 )
( 2 )
在 ( 2 ) 這一數(shù)據(jù)公式中 , r 的 實(shí)際意義為螺旋的直徑; 其中 E 為工件螺旋加工中最大的誤差值。
4 加工中心內(nèi)螺紋銑削數(shù)控機(jī)床編程
想 要 保 障 工 件螺紋銑削的實(shí)際效率 , 就 必 須 要 嚴(yán)格的結(jié)合數(shù)控機(jī)床的實(shí)際性能和實(shí)際 工 作 情 況 , 高 效的開(kāi)展數(shù)控機(jī)床編程。 例如, 針對(duì)工件內(nèi)螺旋為 M20 ×
1 . 5 進(jìn) 行 數(shù)控機(jī)床銑削時(shí) , 已經(jīng)其工件材料是灰口鑄
鐵 ; 其螺紋底孔直徑 18 . 5mm ; 螺 紋 直 徑 20mm ; 內(nèi) 螺 紋銑 削 刀 長(zhǎng) 度 25mm ; 內(nèi) 螺 紋 距 離 為 1 . 5mm ; 機(jī) 加 螺 紋 銑削刀直徑為 15mm ; 銑削形式為順銑削。 其數(shù) 控 機(jī) 床 編程的內(nèi)容為:
O001
N10 G90 G00 G57 X0 . Y0 . ; N20 G43 H20 Z0 . M3 S3185 ;
N30 G91 G00 X0 . Y0 . Z - 25 . 343 ; N40 G41 D60 X0 . Y - 8 . 75 Z0 . ;
N50 G02 X10 . Y8 . 75 Z0 . 343 R8 . 828 F119 ; N60 G02 X0 . Y0 . Z1 . 5 I - 10 . J0 . ;
N70 G02 X - 10 . Y8 . 75 Z0 . 343 R8 . 828 ; N80 G00 G40 X0 . Y - 8 . 75 Z0 . ;
N90 G49 G57 G00 Z150 . M5 ; N100 M30
5 結(jié)束語(yǔ)
總而言之, 內(nèi)螺紋銑削加工是非常復(fù)雜且統(tǒng)一的工藝, 涉及到的工藝內(nèi)容也相對(duì)較多。 想要有效的保障內(nèi)螺紋銑削加工的實(shí)際效率, 應(yīng)該結(jié)合工件加工的原材料和實(shí)際要求, 統(tǒng)籌內(nèi)螺紋銑削加工的各個(gè)工序。 在不斷的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和分析當(dāng)中, 不斷研究新型的內(nèi)螺紋銑削加工工藝, 促進(jìn)我國(guó)加工工藝的不斷發(fā)展與進(jìn)步。
2024-11
本文以組合式六角亭模型為實(shí)例,分析工藝難點(diǎn)與加工可行性,指出該模型的加工難點(diǎn)是模型形狀不規(guī)則和整體剛性差,并通過(guò)設(shè)計(jì)新的工藝方案解決加工難點(diǎn),完成了模型整體的加工。新的加工工藝有助于提高加工效率和精度,為五軸數(shù)控加工提供了一個(gè)典型案例,對(duì)于五軸加工中心數(shù)控加工也具有指導(dǎo)作用和重要… [了解更多]
2024-11
宇匠數(shù)控 備注:為保證文章的完整度,本文核心內(nèi)容由PDF格式顯示,如未有顯示請(qǐng)刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試,手機(jī)瀏覽可能無(wú)法正常使用!本文摘要:通過(guò)對(duì)混聯(lián)五軸加工中心自適應(yīng)深度學(xué)習(xí)控制方法的 研 究,可 知 此 方 法 的 創(chuàng) 新 之 處 在 于:1)建 立 了 機(jī) 床 的 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) … [了解更多]
2024-11
在機(jī)測(cè)量技術(shù)由于其成本低、檢測(cè)效率高、無(wú)需二次裝夾等優(yōu)勢(shì)被廣泛用于零件加工測(cè)量當(dāng)中,使得五軸加工中心和五軸鉆攻中心,同時(shí)又兼具測(cè)量功能。在機(jī)測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示,硬件部分主要是由高精度探頭、信號(hào)接收器、機(jī)床整個(gè)本體,軟件部分由機(jī)床控制系統(tǒng)、測(cè)量軟件等組成[8]。待零件加工完成… [了解更多]
2024-11
?加工精度是影響機(jī)床性能和產(chǎn)品質(zhì)量的主要難題,也是制約國(guó)家精密制造能力的重要因素。本文以五軸加工中心為對(duì)象,針對(duì)提升機(jī)床精度進(jìn)行了研究。并且隨著科技的發(fā)展,精密的儀器和零件在生產(chǎn)實(shí)踐中占據(jù)的分量逐漸增加,在數(shù)控機(jī)床這種精密機(jī)器精度不斷提高的同時(shí),必須控制內(nèi)外界環(huán)境的隨機(jī)影響因素在… [了解更多]