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摘 要：随着数控技术的发展，数控铣削螺纹的加工方式逐渐地取代了传统的螺纹加工方法。与传统的螺纹加工方法相比，螺纹铣削加工的效率和加工精度都有所提高。特别是对于一些有特殊结构要求的螺纹，如没有过渡扣或退刀槽结构的螺纹，采用螺纹铣削的方法更表现出它的优势。数控铣削螺纹是一种有较大推广价值的工艺。
关键词：铣削螺纹 手动编程 加工范例
1、螺纹加工的种类与比较
在以往的传统螺纹加工中，有车削、丝锥、板牙手工攻丝及套扣等方式。车削的螺纹受实际生产制约较大，无论是大口径的螺纹，还是细长轴上的螺纹，车削都很难实现很好的加工。而丝锥在攻丝的过程中，由于受应力大，速度较低，而且还必须反向退刀，大大降低生产效率。至于板牙，生产效率更低，而且浪费人力物力。随着数控加工技术的发展，尤其是三轴联动数控加工系统的出现，使更先进的螺纹加工方式———螺纹的数控铣削得以实现。它的加工线速度可达80m—200m/min而且不受材料的影响，同一把螺纹铣刀可以加工左旋螺纹，也可以加工右旋螺纹，可以加工内螺纹，也可以加工外螺纹。螺纹铣削受力小，刀具材料好，所以在使用中刀具磨损小，这样对于同一把刀，可以大批量生产，使用成本低。在螺纹铣削的过程中，背吃刀量小，主轴转速高，螺纹铣刀刀刃锋利，铣削所产生的力及铁屑可以飞离工件表面，故又可以获得很高的表面质量。
螺纹铣削加工与传统螺纹加工方式相比， 在加工精度、加工效率方面具有极大优势，且加工时不受螺纹结构和螺纹旋向的限制，目前发达国家的大批量螺纹生产已较广泛地采用了铣削工艺。
2、螺纹铣削轨迹
螺纹铣削运动轨迹为一螺旋线，可通过数控机床的三轴联动来实现。
与一般轮廓的数控铣削一样，螺纹铣削开始进刀时也可采用1/4圆弧切入或直线切入。铣削时应尽量选用刀片宽度大于被加工螺纹长度的铣刀，
这样，铣刀只需旋转360°即可完成螺纹加工。
3、加工M30×1.5的内螺纹
加工准备：根据通用工艺方法，确定内外螺纹的铣削方法，并根据加工方法准备工量具，编制程序。
程序应用说明：在用螺纹铣刀铣削螺纹之前 ，要先完成螺纹底孔的加工，继而进行螺纹加工。单齿螺纹铣刀的螺纹加工原理是：刀具每固定旋转一周，在Z轴负方向上下降一个螺距。
（1）计算螺纹M30×1.5的底孔直径：公称直径 - 1.08P = 30- 1.62=28.38mm，所以螺纹底孔孔径为28.38mm的通孔。选用φ12mm两齿立铣刀，主轴S=700r/min，刀具材料为高速钢，进给F=120mm/min，刀具伸出长度为28mm，
底孔程序：
O0001 （程序名）
M06 T01 （使用1号刀）
G54 G90 G40 M03 S1200 （程序初始化）
G00 X0 Y0 Z100 （刀具快速定位）
Z5
G01 Z0 F40 （刀具工进到工件表面）
#1=-4 （将-4赋值于局部变量#1）
N10 G01 Z[#1] F100 （刀具工进到Z-4）
G41 D01 G01 X14.25 F120 （固定循环，刀具半径补偿）
G03 I-14.25 J0 （逆时针铣圆一周）
G40 G01 X0 （取消刀具半径补偿）
#1=#1-4 （将#1-4赋值于局部变量#1）
IF [#1 GE -20 ] GOTO （条件判别语句，如果#1大于-20，则跳转至N10继续加工）
G00 Z100 （快速抬刀）
Y150
M05 （主轴停止）
M30 （程序结束）
（2）确认底孔加工完成，并用φ32倒角钻倒C1.5mm的角.
（3）选择φ14mm的单刃螺纹铣刀铣削，转速S=1200r/min，F=120mm/min
螺纹程序：
O0002 （程序名）
M06 T03 （换3号刀）
G54 G90 G40 M03 S1200 （程序初始化）
G0 X0 Y0 Z100
Z5 （刀具快速移动到定位点）
G01 Z0 F40 （刀具工进到工件表面）
#1=0 （将0赋值于局部变量#1）
N10 #2 = #1 - 1.5 （将#1-1.5赋值于局部变量#2）
G42 D02 G01 X14.19
G02 Z[#2] I -14.19 （圆弧导入半径）
#1 = #1 - 1.5
IF [#1 GE -21] GOTO 10 （条件判别语句，如果#1大于-21，则跳转至N10继续执行程序）
G40 G01 X0 （取消刀具半径补偿）
G00 Z100 （快速抬刀）
Y150
MO5 （主轴停止）
M30 （程序结束）
（4）选择9齿螺纹梳刀（T04）铣削螺纹，主轴转速S=1200r/min，F=120mm/min，。螺纹梳刀的切削刃上布满螺纹加工齿，沿螺旋线加工一周即可完成整个螺纹加工，这种加工效率非常高，加工时间大大缩短，在大批量加工螺纹中，具有很大优势。，但价格也相对较贵。对于不同规格的螺纹，只要选择不同的刀具即可。如下图所示，
应用实例编程如下：
O0003 （程序名）
M06 T04 （换4号刀）
G54 G90 G40 M3 S1200 （程序初始化）
G00 X0 Y0 Z100
Z5 （刀具快速定位）
G01 Z0 F40 （工进到工件表面）
#1 = -12 （将-12赋值于局部变量#1）
N10 G01 Z[#1] F120
G42 D01 X14.25 （刀具半径补偿）
G02 Z[#1 - 1.5] I-14.25 （圆弧切入，）
G40 G01 X0 （取消刀补）
#1 = #1 -13.5 （将#1 -13.5赋值于局部变量#1）
IF [#1 GE -22.5] GOTO 10 （条件判别语句，如果#1大于-22.5，则跳转至N10继续执行程序）
GOO Z100
Y150 （快速抬刀）
M05 （主轴停止）
M3O （程序结束）
4、结束语：
螺纹铣削在机械制造中的应用愈加广泛，技术也日益成熟，这种加工方式表现出了其卓越的加工性能，不仅降低了加工成本，而且大幅度提高了加工效率，为生产制造提供了有力的保障！
参考文献：
[1]韩鸿鸾 张秀玲 《数控加工技师手册》 北京：机械工业出版社
[2]何平 《数控加工中心操作与编程实训教程》 北京：国防工业出版社
关键词：铣削螺纹 手动编程 加工范例
1、螺纹加工的种类与比较
在以往的传统螺纹加工中，有车削、丝锥、板牙手工攻丝及套扣等方式。车削的螺纹受实际生产制约较大，无论是大口径的螺纹，还是细长轴上的螺纹，车削都很难实现很好的加工。而丝锥在攻丝的过程中，由于受应力大，速度较低，而且还必须反向退刀，大大降低生产效率。至于板牙，生产效率更低，而且浪费人力物力。随着数控加工技术的发展，尤其是三轴联动数控加工系统的出现，使更先进的螺纹加工方式———螺纹的数控铣削得以实现。它的加工线速度可达80m—200m/min而且不受材料的影响，同一把螺纹铣刀可以加工左旋螺纹，也可以加工右旋螺纹，可以加工内螺纹，也可以加工外螺纹。螺纹铣削受力小，刀具材料好，所以在使用中刀具磨损小，这样对于同一把刀，可以大批量生产，使用成本低。在螺纹铣削的过程中，背吃刀量小，主轴转速高，螺纹铣刀刀刃锋利，铣削所产生的力及铁屑可以飞离工件表面，故又可以获得很高的表面质量。
螺纹铣削加工与传统螺纹加工方式相比， 在加工精度、加工效率方面具有极大优势，且加工时不受螺纹结构和螺纹旋向的限制，目前发达国家的大批量螺纹生产已较广泛地采用了铣削工艺。
2、螺纹铣削轨迹
螺纹铣削运动轨迹为一螺旋线，可通过数控机床的三轴联动来实现。
与一般轮廓的数控铣削一样，螺纹铣削开始进刀时也可采用1/4圆弧切入或直线切入。铣削时应尽量选用刀片宽度大于被加工螺纹长度的铣刀，
这样，铣刀只需旋转360°即可完成螺纹加工。
3、加工M30×1.5的内螺纹
加工准备：根据通用工艺方法，确定内外螺纹的铣削方法，并根据加工方法准备工量具，编制程序。
程序应用说明：在用螺纹铣刀铣削螺纹之前 ，要先完成螺纹底孔的加工，继而进行螺纹加工。单齿螺纹铣刀的螺纹加工原理是：刀具每固定旋转一周，在Z轴负方向上下降一个螺距。
（1）计算螺纹M30×1.5的底孔直径：公称直径 - 1.08P = 30- 1.62=28.38mm，所以螺纹底孔孔径为28.38mm的通孔。选用φ12mm两齿立铣刀，主轴S=700r/min，刀具材料为高速钢，进给F=120mm/min，刀具伸出长度为28mm，
底孔程序：
O0001 （程序名）
M06 T01 （使用1号刀）
G54 G90 G40 M03 S1200 （程序初始化）
G00 X0 Y0 Z100 （刀具快速定位）
Z5
G01 Z0 F40 （刀具工进到工件表面）
#1=-4 （将-4赋值于局部变量#1）
N10 G01 Z[#1] F100 （刀具工进到Z-4）
G41 D01 G01 X14.25 F120 （固定循环，刀具半径补偿）
G03 I-14.25 J0 （逆时针铣圆一周）
G40 G01 X0 （取消刀具半径补偿）
#1=#1-4 （将#1-4赋值于局部变量#1）
IF [#1 GE -20 ] GOTO （条件判别语句，如果#1大于-20，则跳转至N10继续加工）
G00 Z100 （快速抬刀）
Y150
M05 （主轴停止）
M30 （程序结束）
（2）确认底孔加工完成，并用φ32倒角钻倒C1.5mm的角.
（3）选择φ14mm的单刃螺纹铣刀铣削，转速S=1200r/min，F=120mm/min
螺纹程序：
O0002 （程序名）
M06 T03 （换3号刀）
G54 G90 G40 M03 S1200 （程序初始化）
G0 X0 Y0 Z100
Z5 （刀具快速移动到定位点）
G01 Z0 F40 （刀具工进到工件表面）
#1=0 （将0赋值于局部变量#1）
N10 #2 = #1 - 1.5 （将#1-1.5赋值于局部变量#2）
G42 D02 G01 X14.19
G02 Z[#2] I -14.19 （圆弧导入半径）
#1 = #1 - 1.5
IF [#1 GE -21] GOTO 10 （条件判别语句，如果#1大于-21，则跳转至N10继续执行程序）
G40 G01 X0 （取消刀具半径补偿）
G00 Z100 （快速抬刀）
Y150
MO5 （主轴停止）
M30 （程序结束）
（4）选择9齿螺纹梳刀（T04）铣削螺纹，主轴转速S=1200r/min，F=120mm/min，。螺纹梳刀的切削刃上布满螺纹加工齿，沿螺旋线加工一周即可完成整个螺纹加工，这种加工效率非常高，加工时间大大缩短，在大批量加工螺纹中，具有很大优势。，但价格也相对较贵。对于不同规格的螺纹，只要选择不同的刀具即可。如下图所示，
应用实例编程如下：
O0003 （程序名）
M06 T04 （换4号刀）
G54 G90 G40 M3 S1200 （程序初始化）
G00 X0 Y0 Z100
Z5 （刀具快速定位）
G01 Z0 F40 （工进到工件表面）
#1 = -12 （将-12赋值于局部变量#1）
N10 G01 Z[#1] F120
G42 D01 X14.25 （刀具半径补偿）
G02 Z[#1 - 1.5] I-14.25 （圆弧切入，）
G40 G01 X0 （取消刀补）
#1 = #1 -13.5 （将#1 -13.5赋值于局部变量#1）
IF [#1 GE -22.5] GOTO 10 （条件判别语句，如果#1大于-22.5，则跳转至N10继续执行程序）
GOO Z100
Y150 （快速抬刀）
M05 （主轴停止）
M3O （程序结束）
4、结束语：
螺纹铣削在机械制造中的应用愈加广泛，技术也日益成熟，这种加工方式表现出了其卓越的加工性能，不仅降低了加工成本，而且大幅度提高了加工效率，为生产制造提供了有力的保障！
参考文献：
[1]韩鸿鸾 张秀玲 《数控加工技师手册》 北京：机械工业出版社
[2]何平 《数控加工中心操作与编程实训教程》 北京：国防工业出版社