大直径螺纹孔铣削方法及技巧

大直径螺纹孔铣削方法及技巧

为什么要用螺纹铣刀铣削大直径螺纹孔?

当一个孔需要螺纹时,基本上可以进行传统的攻丝、冷成型攻丝或螺纹铣削。

如果是大孔,即直径为1英寸至1.5英寸或更大的孔,或者是锥型管,则首选螺纹铣。

部分原因是:

l在较大的螺纹加工应用中,应用丝锥的总成本可能高于螺纹铣。例如,较大的丝锥价钱可能需要元或者更多。

l如果需要一个特殊的丝锥,丝锥的成本会更大。你可能有更大的直径螺纹孔,但没有标准的丝锥规格。

l虽然螺纹孔铣削的初始成本较高,但它能够实现更高的生产率,使加工更加经济。

l对于直径为1英寸或更大的孔,一次加工出所有螺纹的多刃螺纹铣是最快的方法。

攻丝与螺纹铣削

攻丝是生产内螺纹的一种常见方法,但这并不一定意味着它是最好的方法。

因为螺纹铣是在具有三个同步轴的数控机床上用螺旋插补法切割螺纹的,刀具比被加工孔的直径要小。因此,如果螺纹铣刀在螺纹加工时发生断裂,它不会卡在零件中,可以很容易地被移除。这肯定会减少返工成本!如果是断裂的丝锥,你必须把丝锥烧掉,很多时候,你会有大量的返工,或者把零件报废。

不像丝锥那样啮合孔的所有边,在螺纹铣削时可以更自由地加工。这在提高生产力的同时降低了机床的马力要求。

这是一种更自由的切削工具,因此可以在更高的表面积下运行。

另一个螺纹铣削的优势是,在热处理或电镀等操作之前,标准工具可以生产出非标准的螺距直径,以达到所需的螺纹规格。这是通过了解工件材料在处理时的反应来实现的,例如收缩或膨胀一个特定的量,并在切割螺纹时对这种运动进行补偿。对于丝锥,它需要一个具有非标准螺距直径的特殊制作。

由于其在适当的应用中的优势,螺纹铣削已经变得越来越普遍。因为它减少了周期时间,增加了刀具寿命。它还能提供比攻丝更干净、更坚固的螺纹。

这些优势只有在铣削大螺纹孔时才会得到加强。例如,在这些应用中,有更多的空间用于排屑和使充足的冷却剂有效地进入刀具/工件界面。

冷却

在大多数螺纹铣削应用中,冷却液非常有效,因为刀具和工件之间只有一个接触点,并且切屑不会被滞留。

可转位螺纹铣刀采用内冷式冷却,整体式刀具采用溢流冷却方式。

多刃螺纹铣和深孔螺纹铣刀具,用于铣削更大的孔径,应具有1,压强的冷却压力。

用硬质合金刀具加工铝螺纹时,可采用微量冷却。

螺纹铣刀类型

绝大多数大直径螺纹孔可采用可转位或可替换的刀片铣削加工。

如果客户希望有灵活性,能够用一种螺纹铣刀具加工多个螺距,那么采用可更换刀片的螺纹铣刀更适合。如果是专门的单一螺距加工,那么整体式硬质合金螺纹铣刀更加适用。

对于规模较小的可转位或可更换刀片的刀具,可以选择单刃、多节的刀片或多刃、单节的刀片。

随着需要铣削螺纹孔的孔径增大,空间允许应用多头可转位刀具。这些刀具可以是单节距的,也可以是多节距的。由于刀具和工件之间的接触面积较小,因此用户提供单螺距刀具的速度大大高于多螺距刀具。然而,多螺距刀具的移动距离较小,因为它同时切割多个螺纹。如果你的部件的总长度是12个螺纹,你只需进行一次圆周加工,就可以了。而单螺距刀具必须绕着部件走12圈,但它铣削速度更快。

在使用多螺距刀具时,在某些时候,粗细程度和螺纹深度与工件表面接触过多,切削阻力会使刀具和机器不堪重负。

铣大直径螺纹孔时,刀柄的类型也是一个重要的考虑因素。与任何铣削操作类似,尽量减少跳动可提高刀具寿命和零件质量,建议使用铣刀卡盘或液压刀柄。

铣削卡盘具有减震和高抓取力的特点,是螺纹铣削的理想选择,因为螺纹铣削会在刀具上产生大量的侧压力。在螺纹铣削时,收缩式刀柄会出现"笔划"现象,高水平的振动会使刀具脱离刀柄。

一家发动机制造商想在铸铁上铣出一个36毫米的螺纹。该制造商只使用收缩式刀柄,但在铣削螺纹时遇到了问题。首先尝试调整速度和进给量,但都无济于事。换了一个铣削夹头后,则问题得到了解决。

铣削大直径螺纹孔时不建议使用液压夹头,因为它们没有足够的强度和抓紧力来处理螺纹铣削时产生的高径向力。

螺纹孔深度

大直径的螺纹孔不一定很深,但由于通常需要固定大型和重型工件的夹具,螺纹铣床可能有很长的行程。如果螺纹孔的深度与直径之比过大,你可能需要采取多道工序加工。

在某些情况下,粗螺距螺纹铣削需要进行一次粗加工和一次精加工,而深孔螺纹需要在孔的一个深度进行一次加工,然后在更深的深度再进行一次加工。

在螺纹铣削时,过多的侧压力会对螺纹质量产生负面影响。为了弥补这一点,通常采取较轻的进给,较多的工序。

合适的螺纹铣刀的选用要根据所需的螺纹形状和工件材料确定。

加工6倍螺纹孔直径的深度可能超出了螺纹铣的能力。这么长的螺纹铣削在加工过程种可能产生偏移问题,螺纹铣可能不是更优的加工方法。

其它

在适合进行螺纹铣削的情况下,有现成的加工软件来帮助实现这一过程。用户可以输入应用信息,如螺纹铣的类型、工件材料和螺纹规格。该软件会生成NC代码,可以作为子程序放入零件程序中。

一个用户最初应用丝锥为59.6"×11"×65"的风力涡轮机机身制造内螺纹,但丝锥的平均寿命为根,表面光洁度很差。此外,刀具经常在工件材料内断裂。在改用螺纹铣刀后铣削螺纹孔时,刀具寿命提高到每个切削刃1,个螺纹,表面光洁度也很好,加工时间缩短了25%。




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