内锥管螺纹的铣削加工

1、百度文库让每个人平竽地捉升口我内锥管螺纹的铳削加工机械制造论文内锥管螺纹的铢削加工撰文/中山市建斌中等职业技术学校吴惠文本文主要介绍运用FANUC系统的加工中心来完成美制60 NPT11/1的 内锥管蝮纹零件的加工。根据内锥管螺纹的特点与应用场合,结合在FANUC系 统加工中心的优势，运用宏程序的转移与循环的语句结合实际加工要求，然后用 单刃螺纹铳刀来实现对内锥管螺纹铳削,精确高效地完成了零件的要求。、引言内锥管螺纹在航天，航空、机械和模具的应用越来越来广泛。现代制造中, 综合零部件在加工中心上铢削内锥管螺纹可以减少工装次数提高加工效率、精 度。如图1所示的液压连接零件为例介绍内锥管螺纹在加工

2、中心的加工方法与 编程。零件具有密封性的内锥管蝮纹,要求保证其加工精度z密封性。1百度文邮-让每个人平等地捉升口我技术要求:(1)未注内倒角C1,外倒角C2。(2 )未注公差按IT10。材料：铝合金ZL10o二零件分析我国最常用的的管螺纹主要分为三种有,英制的55。密封管蝮纹、55。非 密封管蝮纹、美制的60。密封管螺纹。适用于管子、阀门、管接头、旋塞及其他 管跟附件的螺纹联结。55密封管螺纹和60密封管螺纹具有密封性但,常常会 受到加工精度和形位公差的影响力，其密封性不可靠，实际应用中一般需要在配 合面上施加密封介质，如密封胶带或密封胶等。三、加工方案分析1. 圆锥管螺纹的分析60内锥管螺纹

3、是一种典型的密封性管螺纹。其基本牙型如图2所示。图 中相应的代码如表1所示。衰1代蒔关系公式代码术语关系公式PP=25.4AH融始三烧坐易慶jr=3.86l)25PhJi=080P/=0.033Jaa=60注：n为每25.4”“内所包含妗操纹牙址具体的相关代码数值如表2所示。表z鶴仗牙找尺寸25.4nrm内所包 含的螳统牙救n嫖腿Fmm原始三角彩 高废丑牙嫂离度刀ZT0.84-10.9150.75518.1 .41 11 .222IJ29141.8141 .5711.451H.52M1 .915丨肿85.1752.7502.54G零件图内的NPT11/1内锥管螺纹通过查GB7306-87用螺纹

4、密封的管 螺纹和上述图表公式可以得出以下相关数据。NPT1 1/1 :(1)螺纹大径D : 41.985mm ;( 2 )螺纹中径 D2 :40.218mm ;( 3 )螺纹小径径 D2 :38.451mm ;(4 )每25.4mm内所包含的螺纹牙数n : 11.5 ; ( 5 )螺距 P 二 25.4/n=25.4/11.5 二 2.209mm;(6)牙 型高度h 二 0.80P 二 0.8x2.209 二 1.767mm ;(7)牙型角 a = 60 ; ( 8 ) 60 内管螺纹的 锥度为1 : 16 ; ( 9 )内圆锥半角采用近似法计算，代号取0.0175 : /2 二 1/16/2

5、/0.0175 二 1.7857。2. 加工材料分析零件材料为铸造铝合金ZL104 ,其材料具有以下特点。因其工晶体量多, 又加入了 Mn ,抵消了材料中混入的Fe有害作用，有较好的铸造性能和优良的 气密性、耐蚀性,焊接和切削加工性能也比较好，但耐热性能较差,适合制作形 状复杂、尺寸较大的有较大负荷的动力结构件，如增压器壳体、气缸盖，气缸套, 液压连接件等零件。其密度p二2.65gcm3熔化温度范围569 601C ,20 100C时平均线膨胀系数21.7pm/(m K),100C时比热容753J/(kg K) , 25C时 热导率147W/(m K)硬度为65HB 70HB,屈服强度195M

6、p伸长率1.5%。 由上述性能参数可知，铝合金ZL104材料加工切削性能较好,般的机床、刀 具,和冷却条件都可以满足使用。3. 刀具选用与分析据铝合金ZL104上述相关性能，结合工厂现有的刀具。选用60镶刀片 式钩钢单刃蝮纹铳刀，回转半径刀杆半径13mm ,长度约80mm , 刚性良好,如图3所示。W 3 切佩刀片K单刃耶蚊七刀4. 加工切削参数分析单刃螺纹铳刀的切削参数分析，单刃螺纹铳刀用于加工NPT内锥管螺纹,加工余量根据整个螺纹牙高来选定切削用量如下。(1)切削速度N选择：3百度文库-让每个人平等地捉升自我11)06：二 1000x220=114x50其中,VC切削速度查表得220m/m

7、in , D为单刃螺纹铳刀直径。(2 )确定进给量 F : vf=fzzn=0.18 x 1 x2300410mm/mino 其中,fz 为每齿进绘量,查表得0.18齿/min , Z为齿数,n为转速。(3 )背吃刀量确定：结合NPT内锥管螺纹蝮距P二2.209mm ,牙型高 度h=1.767mm ,与一般螺纹加工吃刀量的经验值。确定NPT内锥管螺纹平均 分6刀进行加工:ap=h/6=1.767/60.295mmo其中,h为牙型高度,6次 为经验值。5. 加工艺确定零件图上NPT11/1内锥管螺纹加工工艺确定如表3所示。衰3 MPTI山商惟養煨级加工艺咔片材料變号tSZ1104毛坯种类铸件耆件

8、名称液压连接器工处号交具必堺1加JL中心压圾工步号刀具号刀具-i 3转逢 fr/frte)(wwi/rnih)芳吃刃量1内锹蚤烽&2力23004100左&四、内锥管螺纹走刀路线分析与编程1-内锥管螺纹走刀路线设计加工的螺纹孔为通孑LAE屑条件好，选择螺纹通孔自上而下的加工方法，加 工流程应该:先快速定位到螺纹孔中心-快进到安全平面(即:螺旋进给起始位 置高度)-刀具进到空间切入圆弧起点-沿切入圆弧工进到螺纹顶部大径-沿锥 螺旋线加工到孑匕深T沿空间切入圆弧切出T快退到孔中心T返回到返回平面。内 锥管螺纹走刀路线如图4所示。1Z喙玄几域仪 r HX* 、&.-上MIK X1*K4力轉营塚蚊处刀0

9、嶽2. 内锥管螺纹编程思路(1)将单刃螺纹刀从螺纹孔加工定位到自上而下走完一刀的过程编写为 个子程序,使程序可以像调用标准循环一样调用,具有通用性。另外考虑到是 内锥螺纹孔的螺纹切削的半径一直是变值，所以将程序设计成可传递参数的宏程 序。(2 )利用FANUC系统中圆锥螺旋插补指令完成螺旋插补运动。圆锥螺 旋插补指令：g讯斛XMU丄哄。其中：G17:XY平面；G02/G03:为顺时针圆 弧廊卜/逆时针圆弧插补指令；X、Y、Z :圆弧终点坐标值;I/J:从圆弧起点相 对于圆心位置,在X/Y轴上的分向量。在内圆锥管螺纹加工中，实际上是借助G02或G03指令完成螺旋进给运 动的。但要注意在有锥度的加

10、工中,FANUC系统中有个重要的参数说明：在 FANUC系统中,有一个参数N0.3410 ,该参数定义为：在G02/G03指令中, 圆的起始点的半径与终点半径之差的允许极限值。当加工中圆的起始点与终点在 半径方向上的差值一旦超过此值时，系统就发出P/S报警。在加工锥度蝮纹时z由于其在Z方向进给一个螺距的同时z直径值也会 随之变化，其插补的起始点与终点肯定不在同一个圆柱面上,因此在加工内圆锥 管螺纹时,首先要根据加工零件锥度的实际尺寸修改NO.3410的值,或者就设 置0 ,因为当设定值为0时,系统就不进行圆弧半径差的检查工作。3. 相关计算为保证圆锥螺纹切削的完整,走刀路线应长于圆锥面，设定向

11、上高出 0.5mm,向下延长0.5mm。在不加入刀具半径补偿的情况下通过计算获得相应 的起始半径：内锥螺纹相关参数：(1 )设螺纹铳刀具实际起始圆弧半径 R2=(0.5tanl.786+D2/2)-R 刀 2二(0.0155+38.45X2)-15二4.241mm。式中, D2为NPT1 1/1内锥管螺纹小径，R刀2为螺纹铳刀具半径。(2 )设实际走 刀至螺纹大径时的半径为R6 , R6二R2+h=4.241 + 1.767二6.008mm。为能了让 6次平均切削整除取R6 “ 6.011mmo ( 3 )在加工NPT11/1内锥管螺纹前锤 内锥孔已完成每一次切削，现在分5次切削，每次切深0.

12、295mm,以下为5次 定位刀具实际起始圆弧半径值R3 R8。其中R1锤孔已加工出来。R3 二 R2+ap 二 4.241+0.295 二 4.536R4 二 R3+ap 二4.536+0.295 二 4.831R5 二 R4+ap 二 4.831+0.295=5.126R6 二 R5+ap=5.126+0.295=5.421R7 二 R6+ap 二 5.421+0.295 二 5.716R8 二 R7+ap 二 5.716+0.295 二 6.0114. 加工程序(1)主程序。%00001程序名G90G54G80G49G40G21G17 衙初始化G00Z200Z方向提刀XOYOX、Y方向快速

13、定位M06T01换第1把刀（螺纹铳刀）S2300M03主轴以2300r/min的速度正转G00G43Z2H02M07Z方向快速定位2号刀具长度补偿,切削液开G65P0001调用00001号子程序M30主衝结束%程序结束符（2 ） NPT内锥管螺纹子程序。%程序起始符00001程序名N01#10=ll螺纹深度值N02#ll二4.536螺纹起始点半径N03#12二0.295螺纹每刀的吃量N04#13二1.785圆锥半角值N05#14二0.5Z方向起始坐标N06#15=TAN#13圆锥角的正切值N07#16二2.209 螺距N08#17=#16*#151个螺距所以对应的半径变化量N09#18=#ll

14、-#10*#15螺纹底部（小端）的半径N10G00X4.241Y0刀具X、Y方向快速定位N11Z1刀具Z方向快速定位N12G01X#11YOF410 刀具 X、Y 方向定位7百度文邮-让每个人平等地捉升口我N13Z#14刀具X、Y方向定位N14WHILE#11GT#18DO1 如果 #11 大于 #1&循环 1 继续N15G91G02X-#17I#llZ-#16G02螺旋加工至下一层，进行圆锥插补N16#ll=#ll-#17刀具回转半径递减#17N17END1循环1结束N18G90G00X0Y0绝对方式编程回工件原点N19Z1Z方向提刀N20#ll=#ll+#10*#15+#12第二到第五刀起始点半径N21#18=#ll-#10*#15第二到第五刀螺纹小端半径N22IF#llLT6.011GOTO10 如果#11 小于 6.011 ,循环 N10 继续N23M99子程序结束%程序结束符五、结语由于锥度蝮纹的切削半径是变值，所以其数控加工程序的编写是一个