超高速螺纹CNC旋风铣床.doc

德国一家公司推出了一台超高速螺纹CNC旋风铣床，相对以往滚压(rolling)、滚齿加工(gearhobbing)和铣削加工(milling)，这种旋风铣削加工是一种较新的加工方法。摘要:螺纹的旋风铣削是用安装在刀盘上的多把成形刀，借助于刀盘旋转中心与工件中心的偏心量e来完成渐进式的高速铣削。刀盘的旋转轴线相对于工件轴线倾斜一个螺旋升角o加工时，工件以nw低速旋转，刀盘以no与工件同向高速旋转，工件每转360刀盘纵向进给一个导程，从而铣出螺纹。刀盘上有多把成形刀，但只能依次由.该方法具有的特点是：可重力切削，可以加工硬度58HRC以上的材料；不用冷却液，环保、经济；效率是普通铣削的3倍；表面粗糙度值可达Ra0.4m，能减少或免去磨削和抛光工序；形成C型短切屑，易于处理。单就加工效率和加工质量的同时提高，就值得我们研究学习。1旋风铣削原理图1旋风铣削运动原理旋风铣削加工螺纹的原理如图1所示，加工运动有：刀盘的高速旋转运动R；工件的进给旋转运动C；刀盘相对工件的轴向进给运动W；刀盘相对工件的径向切深运动X。调整参数有刀盘轴线同工件轴线的夹角b、偏心量H。在加工螺纹时，刀盘高速旋转，转速高达8000r/min，切削速度达到400m/min。工件缓慢转动。根据螺纹的螺旋参数，调整刀盘偏转角b，同时使刀盘沿工件轴线移动。刀盘偏转角b等于螺纹的螺旋角。工件转动速度与刀盘的移动速度有下列关系：VT=nwdwcotb式中VT刀盘的移动速度，mm/minnw工件的转动速度，r/mindw螺纹中径；mmb螺纹的螺旋角，rad旋风铣削的铣削如图2所示，当铣削深度为P时，每齿切削量如图中隐影部分所示。图2旋风铣削图切屑沿工件外径尺寸为：aw=(d1nwp)/(znr)式中d1未切工件直径，mmZ刀盘上布置的刀齿数由图不难看出，在旋风铣削过程中，每齿的切削厚度都是由小变大，再由大变小。切出时切削厚度由大变小，切削最终表面时切削厚度很小，所以加工表面质量比普通铣削质量高。切人时切削厚度由小变大，因此这种铣削可重力切削。2技术关键和难点利用旋风铣削加工丝杠螺纹，实际上还属范成加工。加工精度影响因素较多，要保证精度，必须保证：刀盘要高精度平稳旋转；刀盘头架运行导轨与工件轴线要有较高的平行度；工件卡盘轴要有较高的精度；工艺系统要有较高的动刚度；切削刀头要有较高的成型精度；多刀头的位置精度；刀盘偏转角的调整精度。3小结旋风铣削可以实现干切削、重载切削、难加工材料切削和超高速切削(速度达到400m/min)，加工效率高，表面粗糙度能达Ra0.4m，是一种先进的加工方法，但刀具材料是关键。旋风铣削机床有4个加工运动，还有一角度调整自由度，结构较复杂。要达到其加工精度和效率，机床的运动精度、动态稳定性、控制精度、刀具的成型精度和耐用度都要达到很高的要求。旋风铣与车床配套后在加工过程中需要完成五个加工运动刀盘带动硬质合金成型刀高速旋转(主运动)车床主轴带动工件慢速旋转(辅助运动)旋风铣根据工件螺距或导程沿工件轴向运动(进给运动)旋风铣在车床中拖板带动下进行径向运动(切削运动)旋风铣在一定角度范围内还有螺旋升角调整的自由度。(旋转运动)旋风铣的切削形式分为：内切式外切式旋风铣的切削方法顺铣法逆铣法旋风铣切削螺纹的优点加工效率高，比传统加工效率可提高10倍以上产品-刀成形，偏