山东信息职业技术学院山东潍坊261041
摘要：主要阐述数控铣床常用的螺纹铣削方法，以及在FANUC数控系统上运用宏程序进行铣削不同直径、螺距的内外螺纹，并形成简单明了的宏程序模板，减少企业刀具成本和机床的待机率。
关键词：螺纹加工方法；螺纹铣削；宏程序
引言
螺纹铣削的优势在于加工效率、精度和质量都比较高，不但可以准确控制螺纹的尺寸，螺纹的寿命也相对较长，采用单一铣牙刀可以加工不同尺寸的内外螺纹。同时采用该技术可以自由控制牙长，能把盲孔螺纹加工到底部。采用该技术还可以自由选择刀具，在同牙距中可以共用同一道具。
1螺纹铣削工艺
螺纹铣削需要配合三轴以上联动机床，坐标系要在螺纹轴线与端面的交点处。采用数控镗铣床加工螺纹，选用单刃螺纹铣刀，铣削螺纹时螺纹的导程跟转速没关系，仅跟程序设定刀具的圈数和下刀距离有关系。转速和进给根据螺纹导程设置，转速高进给快，会因为切削力太大导致丝锥或板牙损坏。虽然转速慢进给慢在一定范围内能完成攻丝或套丝加工，但是转速也要限制在电机的实际使用扭矩范围内。
2机夹多齿螺纹铣刀铣削螺纹
机夹多齿螺纹铣刀由于刀刃上有多个螺纹加工齿，加工方式同整体式螺纹铣刀一致，刀具螺旋运动一周便可以加工出多个螺纹齿，加工效率高。也可加工比刀片宽度长的螺纹，只需在加工完一层后轴向移动螺距的整数倍再走刀一周即可。但为保证铣刀旋转一周即完成螺纹加工，铣削时尽量选用刀版宽度大于被加工螺纹长度的铣刀。以上两种刀具的螺纹铣削方法由于刀具螺距恒定，一把螺纹铣刀只能加工同一螺距的螺纹，那么有没有哪一种刀具的加工方式可以加工不同螺距的螺纹呢?答案是利用多刃单齿机夹螺纹铣刀加工方式。
3专用夹具的优势
在零件加工当中，夹具的应用范围较广，能够满足企业的生产加工需求。首先，夹具能够增强定位的准确性。在薄板类零件的加工当中，零件的定位效果能够对其加工质量产生直接影响，合理使用定位元件和装置，能够防止零件装夹位置出现偏差，有利于增强零件加工的可靠性与稳定性。其次，夹具能够促进生产效率的提升。找正和对刀是薄板类零件加工中的关键环节，是决定零件加工精度的重要工序。而夹具定位元件和装置的运用，能够有效省去找正和对刀工作，确保夹紧后能够顺利实施加工操作，促进生产效率的提升。再次，夹具能够降低在操作中的失误率。由于薄板类零件加工中涉及的环节较多，包括对刀、找正、刀补值的输入和长度补偿的修改等，因此，在各个工序当中容易导致误操作。专用夹具的使用，能够简化操作工序，降低失误率。最后，夹具的使用能够降低对操作人员的要求。操作人员利用夹具完成夹紧并合理控制夹紧力，就能促进生产工作的顺利实施，因此，降低了对工作人员的技术要求，有效防止了因人为操作失误而引起的质量问题。
4多刃单齿机夹螺纹铣刀铣切螺纹
结构：像内螺纹车刀，只有一个螺纹加工刀齿，但可以同时装多个刀片。一个螺旋运动只能加工一个螺距的螺纹。特点：加工时不受螺纹结构和螺纹旋向的限制，如一把螺纹铣刀可加工多种不同旋向、不同螺距的内、外螺纹。编程实例：加工M110X2-H7深20mm的内螺纹，材料为45#调质钢，刀具采用￠63三刃单齿螺纹铣床刀，加工参数计算省略不描述。加工方法：从下往上铣螺纹用子程序编程加工螺纹：以增量主式把螺纹加工插补一周的过程写为子程序，然后多次调用，实现螺纹加工，本程序调用11次，多调用一次可减少螺纹退出时的毛剌。（工件表面为工件坐标系零点）缺点是要输入刀补值，常因更换刀具而忘输入刀补而发生过切现象。
宏程序编程：将螺距，刀具、螺纹直径、Z轴起始深度、Z轴结束高度作为变量。优点是直观，在一个程序中体现出刀具大小，无需再到刀具补偿表中设置刀补，只需按程序中#1-#6变量进行赋值，就可以完成程序的修改。
其中#1为螺纹大径、#2为刀具直径、#3为螺距、#4为Z轴起始深度（螺纹深度）、#6为Z轴结束高度。如加工外螺纹，只需将加工起点、结束点进行修改，加工左旋螺纹同理只需改变顺逆圆即可。
5数控铣床加工中薄板类零件的夹具设计
在加工完成外轮廓的基础上，应该重点对零件螺纹和孔的加工予以重视，在装夹过程中运用了平口钳，并将定位装置设置于平口钳的侧位，在底部支撑时主要运用平行垫铁。对刀工序由于定位装置的运用而得到优化，但是由于在零件加工中平行垫铁的运用，压实操作也成了平行垫铁和零件之间必不可少的一项操作内容，这是导致工作效率降低的关键因素。与此同时，加工稳定性也会受到薄板类零件夹紧力大小的影响，导致加工实际效果不佳。为了对上述加工方案进行改进与优化，在装夹当中可以使用压板压紧零件，压实操作工序得到有效优化，促进加工稳定性的提升。在定位时主要是依靠零件自身的轮廓，也能够促进加工精度的提升。在5mm光板的装夹过程中运用平口钳，变形问题容易由于较大的夹紧力而出现，严重影响零件的质量。但是如果降低夹紧力就会导致装夹的可靠性缺失。如前所述，平行垫铁的使用也会大大降低加工生产效率。通过对该方案的优化设计，在支撑时对夹具体下的平面进行充分利用，在增强加工可靠性的同时，能够保障定位的准确性。
6加工夹具的螺纹与孔
应该严格以设计图纸的相关尺寸为依据，对夹具上压板的螺纹进行加工，能够为压板对零件进行压紧处理提供保障。与此同时，还应该加工比零件上孔略大的孔，能够防止干涉问题出现在加工环节当中，促进加工生产效率的提升。对于该夹具进行设计优化，能够促进其加工效率的提升，同时，在增大夹具体时设置凹槽数量为两个，也是提升加工效率的关键措施。在夹具的定位过程中，其定位依据应该是零件的凹轮廓，防止装夹位置出现较大的偏差。与此同时，完成一次性对刀找正后，能够有效减少传统加工方式中由于该工序的频繁操作而引起的时间增长问题。在支撑时主要是借助于凹槽底平面，能够保障支撑的安全性。在对刀时主要以凹槽为依据，确保零件尺寸的一致性。在压紧零件的操作当中，运用了两块压板，能够保障其具备合适的压紧力，防止压紧力过大或者过小对加工质量造成的影响。
7未来数控铣削螺纹的发展趋势
在未来铣床加工必然会更加充分发挥其高速度的优势，在严格的尺寸要求和精度要求下，数学模型和加工程序必将会进一步简化。笔者的调查表明目前德国高精度和高速数控铣床能在5分钟内全自动加工一个高精度复杂结构的部件，尽管材料损耗较大，但是生产率极度地高。尤其是将复杂的设计改为一键设置，操作人员只需要轻松摆好零件文件，按下按钮，机器就可以按照程序实现高速铣削，这代表了工业4.0时代的到来。
8结束语
综上所述，由于在数控铣床上采用丝锥攻螺纹及螺纹铣削有着不同的特点，螺纹铣削作为一种螺纹的加工方法，在生产上得到广泛的应用。本实例通过宏程序来编写加工程序，缩短了程序调试时间，缩短了机床待机时间。且加工不同类型，不同螺距的螺纹时，只需改变螺纹参数的几个变量，如螺距，刀具、螺纹直径、下刀起始点等，从而提高了效率，减少了因不同螺距而带来的刀具成本，为企业带来较大的经济效益。
参考文献：
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