[指南]攻丝工艺

6.5 攻丝工艺编程
6.5.1  攻丝加工的内容、要求
图6-5-1需要攻丝加工的工件图样
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.5413P
(4)螺纹小径:d1=D1=d-1.0825P
林妙可被毒虫咬伤如图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=D-0.6495P=9.02
螺纹小径:D1=D -1.0825P =8.36
蜂窝煤采暖炉中径公差带代号7H )
(0.0.2240+
小径公差带代号7H )
(0.3750+
牙型高度:H =O.5413P =0.82
螺纹有效长度:L =20.0
螺纹孔口倒角:C1.5
6.5.2  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8~10,插丝丝锥为3~5,平底丝锥为1~1.5。各种丝锥的倒角角度也不一样,通常锥形丝锥为4°~5°,插丝
丝锥为8°~13°,平底丝锥为25°~35°。
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。
图6-5-3刚性丝锥                              图6-5-4浮动丝锥
图6-5-2丝锥基本结构
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。
消声室制作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×转速。
除非CNC机床具有同步运行功能,支持刚性攻丝,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2~3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。
6.5.3  CNC机床攻丝工艺与编程的要点
1.攻螺纹动作过程
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
⑴指令格式:
攻左旋螺纹:G74 X~Y~Z~R~P~F~;
攻右旋螺纹:G84 X~Y~Z~R~P~F~;
⑵孔加工动作:
清洗篮
如图6-5-5所示,G 74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×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。
链式运输机⑶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。
O6500;自动喊话器
……
N050 G95 G90 G00 X0 Y0;
(加工右旋螺纹M12)
M03 S100
图6-5-6工件中两螺纹孔
G99 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
⑴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:
①在加工钢和塑性较大的材料及扩张量中等的条件下:
D钻=D-P
式中:D
—攻螺纹钻螺纹底孔用钻头直径,mm;
D—螺纹大径,mm;
P—螺距,mm。
②在加工铸铁和塑性较小的材料及扩张量较小的条件下:
D钻=D-(1.05~1.1)P
⑵攻螺纹底孔深度的确定
丝锥攻丝的编程深度与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钻=h有效+0.7D
式中:H
—底孔深度,mm;
h有效—螺纹有效深度,mm;

本文发布于:2024-09-21 22:40:47,感谢您对本站的认可!

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