攻丝工艺编程

6.5攻丝过程的编程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模式用丝锥在工件孔中切削内螺纹的加工方法称为丝锥攻丝加工的螺钉多为三角螺钉，是零件间的连接结构，常用的攻丝加工螺钉有齿型角为60的米螺钉，也称为普通螺钉。用于齿型角为55的英制螺钉配管连接的英制螺钉和圆锥螺钉。 本节主要涉及攻丝加工的是米制内螺纹，熟悉螺纹结构尺寸、技术要求等常识，是学习攻丝技术的重要基础。普通螺钉的基本尺寸如下所示(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)齿型高度： H=O.5413P(4)螺纹小径： d1=D1=d-1.0825P图6-5-1中的M10-7H螺钉通常为右螺纹。 间距P=1.5，其基本尺寸：螺纹大径： D=10；螺丝中径： D2=D-0.6495P=9.02图6-5-2抽头的基本结构螺纹小径： D1=D-1.0825P=8.36中径公差带编号7H小径公差带编号7H齿型高度： H=O.5413P=0.82螺钉有效长度： L=20.0螺纹孔倒角： C1.56.5.2抽头和选购件是用丝锥加工内螺纹的一般工具，其基本结构如图6-5-2所示，是在轴向上有槽的外螺纹。 螺纹部分为锥形部和校准部。 切削锥形磨削锥角，逐渐切除所有馀量的校正部分有完整的齿形，起到修理、校正、引导光的作用。 工具尾部通过卡盘和标准锥柄与机床的主轴锥孔连接。攻丝加工的本质是基于攻丝的成型加工，攻丝的齿型、螺距、螺旋槽形状、倒角类型、攻丝材料、切削材料、刀具等要素影响内螺纹孔加工的质量。根据攻牙的倒角长度，攻牙分为平攻牙攻牙攻牙攻牙。 攻牙倒角长度影响CNC加工中的编程深度数据。图6-5-3刚性抽头图6-5-4浮动抽头丝锥的倒角长度可以用螺纹线数表示，锥形丝锥的一般线数为810，丝锥为35，平底丝锥为11.5。 各种攻丝的倒角角度也不同，但通常锥形攻丝为45，攻丝为813，平底攻丝为2535。盲孔加工通常需要平底丝锥，开孔加工多使用丝锥，极少使用锥形丝锥。 通常，倒角越长，钻头保留的深度间隙越大。连接不同的丝锥支架，丝锥为刚性丝锥，参照图6-5-3浮动丝锥(张力补偿型丝锥，参照图6-5-4 )。浮动型攻丝刀柄的设计类似于手动攻丝所需的“感觉”。 此类刀柄可在一定范围内缩回或突出丝锥，并可通过浮动类型刀柄的调整扭矩改变丝锥的张力。使用刚性丝锥时，CNC机床控制器需要同步运行功能，丝锥时，丝锥导程和主轴转速需要保持同步关系：进给速度=导程转速。除非CNC机床具有同步运行功能且支持刚性抽头，否则应选择浮动抽头，但浮动抽头昂贵。对于浮动抽头的抽头，可以将进给率适当降低5%，获得更好的抽头效果，如果给定的z进给速度略小于螺旋运动的轴向速度，则通过螺旋运动将抽头拉入抽头深度，有助于保护浮动抽头。 一般来说，抽头套筒的伸长比套筒的压缩更灵活。在数控机床中，有时也使用被称为丝锥的工具，其工作部分是将丝锥串联23个，依次负责各自的粗加工。 该结构适用于高强度、高硬度的材料和大尺寸、高精度的螺纹加工。6.5.3 CNC机床攻丝技术及编程要点图6-5-5右螺纹G84循环和左螺纹G 74循环的加工1 .丝锥动作过程攻丝刀柄是CNC铣床和CNC加工中心常见的孔加工内容，首先将选定丝锥安装在专用丝锥夹套上，最好是具有拉伸和压缩特征的浮子夹套。 要执行抽头操作，请执行以下操作步骤1:x、y定位。步骤2 :选择主轴的旋转速度和旋转方向。步骤3 :快速移动到r点步骤4 :进给运动到指定深度。步骤5 :主轴停止。步骤6 :主轴反转。步骤7 :进给运动返回。步骤8 :主轴停止。步骤9 :快速返回初始位置。步骤10 :恢复主轴的正常旋转。2 .攻击周期G84、G74格式命令格式：攻丝左螺纹： G74 XYZRPF；右螺纹： G84 XYZRPF；孔加工动作：如图6-5-5所示，G 74循环以加工左螺纹，执行该循环时主轴反转，在XY平面的快速进给定位后快速进给至r点，丝锥螺纹到达孔的底部时主轴正转而返回r点，主轴反转而完成丝锥动作。G84的动作与G74基本相似，但G84用于加工右螺纹。 执行此循环时，主轴正转，G17平面快速定位后移动到r点，攻丝螺钉到达孔底时，主轴反转返回r点，主轴正转完成攻丝动作。轻敲时的进给率由进给模式指定。 G94模式时，进给速度=读取转速。 G95模式时，进给量=读取。 当G74和G84攻击螺钉时，忽略进给倍率和进给保持。攻击内螺纹的程序示例图6-5-6工件的双螺纹孔尝试攻丝螺纹循环，建立两个螺纹孔加工程式，如图6-5-6所示。O6500；N050 G95 G90 G00 X0 Y0；(加工右螺纹M12 )M03 S100G99 G84 X-25.0 Y0 Z-24 R10.0 F1.75；(更换左螺纹丝锥，加工左螺纹M12LH )M04 S100；G98 G74 X25.0 Y0 Z-24.0 R10.0 F1.75；G80 G94 G91 G28 Z0；3 .确定敲击过程中的数据下孔径的大小攻丝攻入内螺纹之前，需要螺纹的下孔，理论上，下孔的直径为螺纹的小径，下孔的直径大小已经决定，必须考虑工件材料的塑性大小和钻头的扩张量等。丝锥攻螺纹时，伴有较强的按压作用。 因此，金属发生塑性变形，形成突起，朝向齿顶拔出螺钉的小径小于下孔径，因此攻击螺钉前的下孔径应稍大于螺钉的小径。 不这样的话，攻击螺丝时，螺丝顶和丝锥底之间就没有充分的切屑空间，所以拧紧丝锥，折断丝锥。 这种现象攻击塑性大的材料会更严重。 但是，底孔过大时，螺纹牙型的高度不足，连接强度降低。根据工件材料的塑性大小和钻头的扩张量，根据经验公式计算底孔直径的大小在加工钢和塑性大的材料和扩张量为中等程度的条件下d钻头=D-P式中： d钻头-丝锥钻头螺纹预孔用钻头直径，mm；d-螺纹大径、mm；p-间距，毫米。铸铁和塑性小的材料和扩张量小的条件下d钻头=D-(1.051.1)P丝锥底孔深度的确定丝锥的编程深度与丝锥的丝锥角形状有关，为了正确加工丝锥孔，需要根据要加工的孔的结构特征和规格选择丝锥，丝锥的丝锥角形状和丝锥角的长度不仅是丝锥的编程深度，而且是前加工孔的编程深度孔螺纹不通时，由于丝锥的切削部分有锥角，端部无法切出完全的齿型，因此钻头深度大于螺纹的有效深度。 一般检索：h钻头=h有效0.7D式中： h钻-预钻孔深度，mm；h有效-螺纹有效深度，mm；d-螺纹的大直径，mm。过程计算示例：在钢材和铸铁材料上打入M10螺纹时，下孔直径分别是多少？如果孔螺纹不通，螺纹的有效深度是30mm，下孔的深度是多少解： M10，P=1.5mm。钢制丝锥底孔直径：d钻头=d-p=10-1.5-8.5 (毫米)铸铁丝锥孔的直径：d钻头=D-(1.051.1)P=10-(1.051.1)1.5=10-(1.5751.65 )=8.425到8.35毫米。d钻头=8.4(mm ) (钻头直径标准系列取小数位)底孔深度： h钻头=h有效0.7D=20 0.7 10=27(mm )孔口倒角请用锪孔或钻头对孔进行倒角，使其直径大于螺钉的大径尺寸。 由此，轻敲开始时的切入变得容易，能够防止节流孔的螺纹牙的崩塌。r平面的值观察下一个敲击步骤g 90 g 54 g 00 x 100.0 y 150.0 s 500 m 03 t 06G 43 Z50.0 H05 M08G99 Q84 R10.0 Z-20.0 F750.0G80例的螺距为1.5。 通常，r平面是攻丝螺钉的起点位置，z深度是螺钉的绝对深度。 在本例的攻丝加工中，r平面的高度值为R10，一般比在钻孔、铰孔、单点镗孔等钻孔加工循环中使用的r值高且其进给率也大。 但是，这些值的选择是有原因的。 设计的攻丝加工运动必须符合CNC同步运行控制的特点。 当主轴处于特定的转速时，进给运动的速度必须达到正确加工螺纹的适当值。例如，在主轴500r/min的情况下，加工螺距为1.5mm的螺纹，如果进给速度未达到1.5500=750(mm/min )的速度，则加工的螺纹正确。因此，在数控机床的螺纹加工时，无论是车削螺纹还是自攻螺纹，在制作螺纹加工过程中，都必须设置足够长的进给运动的加速级和减速级。6.5.4内螺纹技术编程示例如图6-5-1的部件所示，坯料为钢，材料为(45钢)，上表面和槽被加工，本课题为加工4M10-7H的4个螺纹孔，4-m10-7h为普通的右螺纹，螺距P=1.5，其大径10； 中径7H、小径公差带编号7H； 螺钉有效长度： L=15.0； 螺纹孔倒角： C1.5。1 .实例过程分析螺纹孔加工工艺分析：加工4M10螺纹的方法是，首先用18 mm的钻头(钻角900 )加工4M10的正孔，同时完成C1.5孔的倒角，再钻4M10的底孔，最后轻敲4M10。孔加工周期的选择：18 mm的钻孔加工采用空穴、倒角采用G82孔加工循环、4M10底孔加工用G81孔加工循环、4M10右螺纹、攻丝处理采用G84孔加工循环。坐标系及螺纹孔XY位置值：坐标系的设定为，图6-5-1、4m10的XY坐标分别为1 # (33，30 )的2 #-(-33，30 )3# (-33，- 30 )4# (33，30 )。孔加工循环的高度平面选择z方向r面高度： G81、G82在螺孔上面3，G84稍大，与螺孔上面10相比，保险。初始平面高度：距螺纹孔上表面20 mm以上。孔底面高度：钻头8.5下孔底面高度：考虑钻角和贯通孔，拆下表面下3mm。18 mm点钻头加工孔倒角钻角为900、倒角C1时，深度位置为上表面以下： 1 0.5 D=1 0.510=6。攻丝深度位置：取： Z-27。攻丝螺钉下孔径的确定攻丝下孔径： d钻头=D-P=10-1.5=8.5 (mm )钻孔使用量的计算部件材料为灰口铸铁(HT200 )，丝锥4-M10螺纹丝锥工具材料为高速钢。设f=1.5/r、v=12m/min主轴转速，s=1000v/d31841210380r/minF=1.5S=1.5380=570/min浮动套筒可降低5%，修正f=5700.95540/min2 .孔加工编程加工程序编写如下O6501(T0118mm直径钻头)G21 G17 G40 G80 T01T01 M06G90 G54 G00 X33Y30 S350 M03 T02G43 Z50.0 H01 M08G99 G82 R5.0 Z-6.5 P100 F35M98 P6502战斗机G80 Z50.0 M09g49型g28z10.0m05M01系列(T028.5mm直径钻孔加工底孔)t 02米06G90 G54 G00 X33 Y30 S600 M03G43 Z50.0 H02 M08G99 G81