在數(shù)控銑床上加工螺紋，主要采用攻絲和用單刃螺紋銑刀銑削或用螺紋梳刀銑削等方法。以下對攻絲和應用單刃螺紋銑刀銑削加工螺紋的方法進行介紹和分析。

　　1 攻絲加工

　　1．1 攻絲加工的方法
        攻絲加工是利用絲錐進行螺紋加工，其加工過程和傳統(tǒng)方法相同，在加工進給和退出時要保證絲錐轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)在進給方向進給一個螺距，屬于成型刀具加工，剛性攻絲，其加工過程都是由數(shù)控銑床自動控制，生產(chǎn)效率和質(zhì)量得到了提高，程序編制簡單方便。攻絲屬于比較困難的加工工序，因為絲錐幾乎是被埋在工件中進行切削，其每齒的加工負荷比其它刀具都要大，并且絲錐沿著螺紋與工件接觸面非常大，切削螺紋時它必須容納并排除切屑，所以一般只有小直徑、小螺距的螺紋采用攻絲加工的方法。一般情況下M6—M16、螺距小于2 mm 的精度不高的內(nèi)螺紋較適合在數(shù)控銑床上采用攻絲加工。

　　1．2 攻絲加工的程序編制

　　攻絲加工的編程指令為G84 攻絲循環(huán)指令，其格式為:

　　G84 X__ Y__ Z__ R__ F__

　　其中X、Y 為螺紋孔中心的坐標，Z 為螺紋孔底深度的坐標，R 為參考點平面的位置，F(xiàn) 為進給速度，其值為主軸轉(zhuǎn)速和螺距乘積。G84 攻絲循環(huán)指令的加工動作過程為: ( 1) 位，絲錐快速運行至工件安全平面; ( 2) 位，絲錐快速移動到參考點平面; ( 3) 位，攻絲加工至孔深尺寸; ( 4) 位，在孔底主軸反轉(zhuǎn); ( 5) 位，退出到參考點平面，準備加工下一孔，或快速退至工件安全平面。

　　如圖1 所示零件，加工M10 粗牙內(nèi)螺紋，工件材料為LY12 鋁合金，螺紋深度10 mm，螺距為1． 5 mm，選擇主軸轉(zhuǎn)速100 r /min，進給速度150 mm/min，Φ8． 5 mm 螺紋底孔已加工完成，以工件上表面中心為工件原點，程序如下:

　　01

　　G54 G90 G00 Z60;

　　M03 S100;

　　X － 30 Y0;

　　G99 G84 X － 30 Y0 Z － 13 R5 F150

　　G98 X30

　　M05;

　　M30;

　　2 銑削加工

　　2．1 螺紋銑削的方法

　　其加工方法是利用數(shù)控銑床螺旋線插補功能進行銑削，在XY 軸進行圓弧插補的同時，Z 軸進行直線插補進給。采用單刃螺紋銑刀銑削螺紋時，其走刀軌跡為螺旋線，主軸轉(zhuǎn)速和進給量與螺紋的螺距無關，這與一般螺紋加工中保證進給量與轉(zhuǎn)速的對應關系有著本質(zhì)區(qū)別，其加工的速度和進給量可以進行實時的調(diào)控，以達到*佳的切削效果和加工質(zhì)量。

　　2．2 螺紋銑削的特點

　　對于采用數(shù)控銑削方式加工螺紋，它的特點就是用同一把刀具可以加工具有不同螺距、不同直徑、左旋和右旋不同的螺紋，在加工中可以通過修改刀具半徑補償值來調(diào)整每次進刀深度，進行多次切削，以實現(xiàn)粗、精加工分開，達到螺紋加工的尺寸和質(zhì)量，尤其對于大直徑中小螺距的螺紋孔，此方法具有*大的優(yōu)越性。

　　螺紋銑削加工與傳統(tǒng)螺紋加工方式相比，在加工精度、加工效率方面具有極大優(yōu)勢，且加工時不受螺紋結構和螺紋旋向的限制，對于不允許有過渡扣或退刀槽結構的螺紋，采用傳統(tǒng)的車削方法或絲錐、板牙很難加工，但采用數(shù)控銑削卻十分容易實現(xiàn)。另外，螺紋銑刀的耐用度是絲錐的十多倍甚至數(shù)十倍，而且在數(shù)控銑削螺紋過程中，對螺紋直徑尺寸的調(diào)整極為方便，這是采用絲錐、板牙難以做到的。

　　2．3 螺紋銑削的程序編制
        如圖2 所示零件，加工M42X1． 5 － 7H 深24 mm 的螺紋，工件材料為45#鋼調(diào)質(zhì)，硬度為HRC24 ～ 28，刀具采用可換刀片的25 mm 單刃螺紋銑刀，如圖3 所示，其螺紋加工的關鍵是螺紋加工進給方向和切削用量的選擇。

　　以FANUC 0i Mate － MC 數(shù)控系統(tǒng)為例，其螺旋線插補功能由G02 /G03 指令實現(xiàn)，編程格式為:

　　G02 /G03 X__ Y__ I__ J__ Z__ F__;

　　程序中G02 代表沿順時針方向螺旋線插補; G03 代表沿逆時針方向螺旋線插補; X__Y__Z__代表螺旋線插補的終點坐標; I__J__代表螺旋線的軸心坐標相對于螺旋線起點坐標在X、Y 方向?qū)淖鴺嗽隽?，一條指令一次實現(xiàn)一個整圓的螺旋線插補［1］。在實際加工中，若要實現(xiàn)多圈的螺旋線插補則可通過子程序或宏程序來編程，選擇從上向下銑削或從下向上銑削都可以完成螺紋的加工，為了采用順銑的方式，右旋螺紋要從下向上銑，如圖4 所示，1表示進給方向，2表示螺旋線插補方向，3表示主軸旋轉(zhuǎn)方向，這樣有利于排屑，

　　可以預防切屑的堆積和減小刀具磨損，保證加工質(zhì)量。切削參數(shù)可選V = 70 m/min，單齒進給量0． 035 mm/r，主軸旋轉(zhuǎn)速度n = 900 r /min，進給速度F = 32 mm/min，銑削深度通過

　　修改刀具半徑值D01 分三次逐步達到，可先設定為12． 9 mm，再設為12． 6 mm，*后設為12． 5 mm，加工完后使用螺紋塞規(guī)檢測其是否到尺寸。

　　( 1) 用子程序編程加工螺紋

　　以增量方式把螺紋加工插補一圈的過程編寫為子程序，然后進行若干次調(diào)用，實現(xiàn)整個螺紋的加工，此程序需調(diào)用子程序16 次，程序如下:主程序

　　01

　　G54 G90 G00 G40 Z60． 0;

　　M03 S900;

　　X0 Y0;

　　Z10． 0;

　　G01 Z － 29． 0 F200;

　　G41 G01 X21． 0 Y0 D01 F32;

　　M98 P160002;

　　G90 G40 G01 X0 Y0;

　　Z10． 0 F300;

　　G00 Z60． 0;

　　M05;

　　M30;

　　子程序

　　02

　　G91 G03 I － 21． 0 Z1． 5;

　　M98;

　　( 2) 用宏程序編程加工螺紋

　　用宏程序變量編程和循環(huán)功能可實現(xiàn)螺旋線終點坐標的自動變化和螺紋加工的連續(xù)性進行，程序中只需設定一個變量#1，其初始賦值為1． 5 mm，即螺距大小，因為每進行一整圈螺旋線插補后其終點Z 坐標變化一個螺距，只要根據(jù)螺旋線起點坐標和加工圈數(shù)即可求得實際終點的Z 坐標值，而利用宏程序循環(huán)功能可實現(xiàn)螺旋線插補的自動進行，從而實現(xiàn)螺紋的整體加工，程序如下:

　　03

　　G54 G90 G00 G40 Z60． 0;

　　M03 S900;

　　X0 Y0;

　　Z10． 0;

　　螺紋的加工方法多種多樣，傳統(tǒng)的螺紋加工方法主要為采用螺紋車刀車削螺紋或采用絲錐、板牙手工攻絲及套扣。隨著數(shù)控加工技術的發(fā)展，尤其是三軸聯(lián)動數(shù)控加工系統(tǒng)的出現(xiàn)，應用數(shù)控銑床對螺紋進行加工已經(jīng)成為非常重要和使用廣泛的方法與手段。