螺紋銑削是當今發達國家制造業中比較流行的一種螺紋加工方法。它是采用數控機床的螺旋插補功能進行螺紋加工的一種新方法。與傳統的采用螺紋車(che)刀車削螺紋或采用絲錐、板牙手工攻絲及套扣比較主要有以下優點：①同一把螺紋銑(xian)刀(dao)可以加工螺距相同直徑不同的左旋螺紋或右旋螺紋；
②同一把(ba)螺(luo)紋(wen)銑刀(dao)可以(yi)通過修(xiu)改(gai)刀(dao)具半(ban)徑(jing)補償值，將螺(luo)紋(wen)加工到任(ren)意公差(cha)帶；
③由于螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)銑刀沒有導向部分，因(yin)此無需(xu)退(tui)刀槽或(huo)過渡扣即可(ke)靠近螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)底部加工出精確深度的(de)螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)；
④刀具(ju)折斷或(huo)破損(sun)(sun)不會影響零件(jian)質量——刀具(ju)破損(sun)(sun)的部(bu)分(fen)可以很容(rong)易地從工(gong)件(jian)中取出。
隨(sui)著數控機床在(zai)國內(nei)的(de)(de)廣泛普及，這(zhe)種螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)加(jia)工方法(fa)(fa)在(zai)國內(nei)也逐步被采(cai)納(na)和(he)應用(yong)。但(dan)也僅限于(yu)大(da)直(zhi)徑螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)的(de)(de)加(jia)工，小直(zhi)徑螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)特別是內(nei)螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)的(de)(de)加(jia)工，少(shao)有(you)采(cai)用(yong)螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)銑削的(de)(de)。小孔螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)加(jia)工一般采(cai)用(yong)絲(si)(si)(si)錐攻(gong)制(zhi)，但(dan)在(zai)某些超(chao)高強度(du)(du)鋼上進行小孔螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)加(jia)工時(shi)(shi)，采(cai)用(yong)絲(si)(si)(si)錐幾乎無法(fa)(fa)完成(cheng)加(jia)工。因為絲(si)(si)(si)錐攻(gong)制(zhi)螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)，必須有(you)足夠的(de)(de)扭(niu)(niu)力(li)(li)，在(zai)某些超(chao)高強度(du)(du)鋼上攻(gong)制(zhi)螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)，絲(si)(si)(si)錐是無法(fa)(fa)承受(shou)要(yao)完成(cheng)螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)加(jia)工所施加(jia)的(de)(de)扭(niu)(niu)力(li)(li)的(de)(de)。尤其是在(zai)材料硬(ying)度(du)(du)也極高的(de)(de)情況下，絲(si)(si)(si)錐也極易(yi)磨損。一旦絲(si)(si)(si)錐稍有(you)磨損，攻(gong)制(zhi)時(shi)(shi)的(de)(de)扭(niu)(niu)力(li)(li)也急劇增大(da)，這(zhe)也更加(jia)快了(le)絲(si)(si)(si)錐的(de)(de)磨損，如此(ci)惡性(xing)循環，最終將導致絲(si)(si)(si)錐的(de)(de)折斷。
利用螺紋(wen)(wen)銑(xian)削(xue)(xue)的諸多優點(dian)，在加工某超高強(qiang)度鋼壓(ya)力容器法(fa)蘭連(lian)接(jie)處(chu)的螺紋(wen)(wen)孔時，采(cai)用了(le)(le)螺紋(wen)(wen)銑(xian)削(xue)(xue)方(fang)法(fa)，取(qu)得了(le)(le)較好(hao)的經濟效益。下面就這一過程及(ji)工藝(yi)方(fang)法(fa)作(zuo)簡要(yao)介紹。
1 零件的特點及加工難點
零件為一大型壓(ya)力容器(qi)，要在其法蘭連接處端(duan)面(mian)一周加工60-M16×1.5-6H(均布)的盲孔(kong)螺紋。材料抗拉強(qiang)度1,800MPa、硬度52HRC，屬極難加工材料(liao)(liao)。此類(lei)材料(liao)(liao)不僅強度(du)高，而且(qie)硬度(du)也極高。開始采用絲錐攻制，僅采用進口的(de)整體硬質合金帶TiAlN涂(tu)層的絲(si)錐，才能勉(mian)強進(jin)行加工。但此種絲(si)錐價格極其昂貴(2,500元(yuan)/支)，而且壽命也不高(僅為20孔/支(zhi))，更主要(yao)的是(shi)加工過程中絲錐經常(chang)折斷，取(qu)出(chu)困難，而且(qie)取(qu)出(chu)時，易損傷螺(luo)紋，影(ying)響產(chan)品質量。
2 刀具選擇
刀具選擇應以滿足加工要求、提高刀具壽命和加工效率為原則。①刀具幾何尺寸：總長70mm ，直徑D2=?14mm。刀具長度在考慮夾持部分和切削部分后，刀具懸伸應盡量短，刀具直徑應盡量大，比螺紋底孔略小即可，以增加刀具的剛性，減小加工過程中的振動；②刀具材質：整體硬質合金帶TiAlN涂層。這種刀具不僅有優良的耐磨性，而且有較高的強度，適合于加工強度、硬度均極高的材料；③刀具齒數：Z=6齒。齒數越多，進給量越大，提高加工效率。
3 加工方法及參數選(xuan)擇
1. 走刀(dao)方式：如圖1所示，采用(yong)了螺(luo)旋進刀(dao)，即(ji)刀(dao)具在X、Y平面(mian)順(逆)時針旋轉半(ban)個圓弧，Z方向(xiang)上升或下降0.5個螺(luo)距。這(zhe)樣以(yi)減(jian)小進刀(dao)時的(de)振動(dong)，提高(gao)刀(dao)具壽命(ming)和(he)螺(luo)紋(wen)表面(mian)質(zhi)量(liang)，并使(shi)加工出的(de)螺(luo)紋(wen)有半(ban)扣平滑過渡的(de)螺(luo)紋(wen)收(shou)尾。
2. 進給方式：徑向進給分3個切深完成，并借鑒螺紋車削中的側向進刀方式，如圖2所示。以充分減小加工中的徑向力，避免振動，提高刀具壽命。要注意的是，第1 、2兩次切深的加工中，其相對于第3次切深位置的軸向偏移量t1、t2要通過計算確定，確保其不要位于螺紋輪廓之外，而造成螺紋過切。這里取t1=0.10，t2=0.05。
3. 冷卻方式：內冷。由于是盲孔，采用內冷可充分冷卻的同時，帶走鐵屑。
4. 切削參數選擇：切削速度Vc=81m/min，則轉速N=1000 Vc/(D2×p)=1000×81/(14×3.14)=1842r/min；進給速度fz=0.075mm/Z ，則銑刀切削刃處進給速度為F1=fz×N×Z=0.075×6×1842=828mm/min，編程時應給定銑刀中心進給速度F2=F1(D0-D2)/D0=828×(16-14)/16=103mm/min。另外為避免切進時的振動，每次以半圓弧切進時，其進給取F2=50 mm/min。
4 程(cheng)序編制
根據所確定的加工方法及參數，可編制程序如下，數控系統為西門子840D。該程序僅作為加工一個螺紋孔的子程序。
G90 G17
S1842 M3
G0 X0.000 Y0.000 Z2.000
G91
G0 Z-18.750
(第1切深加工)
Z-0.10 (軸向偏移t1)
G41 G1 X0.000 Y7.000 F828
G3 X0.000 Y-14.815 Z0.750 I0.000 J-7.408 F50
G3 X0.000 Y0.000 Z1.500 I0.000 J7.815 F103
G3 X0.000 Y14.685 Z0.750 I0.000 J7.408
G40 G1 X0.000 Y-7.000
(第2切深加工)
Z0.15 (軸向偏移t2)
G42 G1 X0.000 Y7.000 F828
G2 X0.000 Y-14.9 Z-0.750 I0.000 J-7.45 F50
G2 X0.000 Y0.000 Z-1.500 I0.000 J7.9 F10
G2 X0.000 Y14.865 Z-0.750 I0.000 J7.45
G40 G1 X0.000 Y-7.000
(第3切深加工)
Z-0.05 (取消偏移)
G41 G1 X0.000 Y7.000 F828
G3 X0.000 Y-15.000 Z0.750 I0.000 J-7.500 F50
G3 X0.000 Y0.000 Z1.500 I0.000 J8.000 F103
G3 X0.000 Y15.000 Z0.750 I0000 J7.500
G40 G1 X0.000 Y-7.000
G0 Z15.750
G90
5 結(jie)語
采(cai)用螺(luo)紋銑(xian)削加工該零件后，不僅(jin)刀具成本大大降低(每支銑(xian)刀可加工180孔，每支銑(xian)刀價格(ge)為(wei)4,500元)，而(er)(er)且加工效(xiao)率也有提高(gao)，加工耗時(shi)由(you)絲錐加工時(shi)的605s/孔降低至(zhi)30s/孔，更(geng)為(wei)關鍵的是(shi)避免了因絲錐折斷而(er)(er)引(yin)起的產品(pin)質量問題。