引言：

传统的螺纹加工方法主要是:：外螺纹采用螺纹车刀车削，工作时需多次走刀才能切出螺纹轮廓，生产效率低；内螺纹采用丝锥攻丝，工作时必须先把螺纹底孔加工好，然后换刀进行加工，辅助时间长。随着数控技术的发展，数控铣削螺纹的加工方式逐渐地取代了传统的螺纹加工方法。与传统的螺纹加工方法相比，螺纹铣削加工的效率和加工精度都有所提高。特别是对于一些有特殊结构要求的螺纹，如没有过渡扣或退刀槽结构的螺纹，采用螺纹铣削的方法更表现出它的优势。因此，对于大批量生产的螺纹，数控铣削螺纹是一种有较大推广价值的新工艺。

1、螺纹铣刀及其工艺特点

加工螺纹的铣刀类型有多种，各种螺纹铣刀的加工工艺特点也不同。

1.1、盘形螺纹铣刀主要用于铣削螺距较大、长度较长的螺纹，如单头或双头梯形螺纹和蜗杆等。

1.2、梳形螺纹铣刀

梳形螺纹铣刀可以看作是若干个盘形螺纹铣刀的组合，如图2所示。加工时，铣刀和工件轴线平行，且铣刀和工件沿螺纹全长接触。因此，切削时工件旋转一周，工件和铣刀相对轴向移动一个螺距，即能切出所需螺纹；

图2 梳形螺纹铣刀及其工作示意图

梳形螺纹铣刀主要用于加工长度短而螺距小的三角形内、外圆柱螺纹和圆锥螺纹。

1.3、复合螺纹铣刀

为了提高生产效率，能在不换刀的情况下一次性切出螺纹，可采用如图3(a)所示的复合螺纹铣刀—螺纹钻铣刀。螺纹钻铣刀的切削刃表面上看有些像丝锥，实际上与丝锥不同，刀具上无螺旋升程，加工中的螺旋靠机床运动实现。

图3（a）

图3（b）

用螺纹钻铣刀铣削螺纹时的工作示意图如图3(b)所示，其步骤为：第1步，螺纹钻铣刀快速运行至工件安全平面；第2步，螺纹钻铣刀钻孔至孔深尺寸；第3步，螺纹钻铣刀提升至螺纹深度尺寸；第4步，螺纹钻铣刀以圆弧切人螺纹起始点；第5步，螺纹钻铣刀绕螺纹轴线作X、Y方向的插补运动，同时作平行于轴线的+Z方向运动，即每绕螺纹轴线运行360°，沿+Z方向就上升一个螺距，刀具三轴联动运动轨迹为一螺旋线；第6步，螺纹钻铣刀以圆弧从起始点退刀；第7步，螺纹钻铣刀快速退至工件安全平面，准备加工下一孔。螺纹钻铣刀铣削螺纹的运动轨迹如图4所示：

图4 螺纹铣刀轨迹

2、螺纹铣削编程

现以M20×1.5右旋内螺纹铣削加工实例说明螺纹加工的编程方法。

工件材料：铸铁；螺纹底孔直径：Di18.38mm；螺纹直径：Do=20mm；螺纹长度：L=25mm;螺距：P=1.5mm；刀具：硬质合金螺纹钻铣刀；铣刀直径D2=10mm；铣削方式：顺铣；切削速度50m/min；铣削进给量：0.1mm/齿。

2.1、参数计算

主轴转速为：n=(1000v)/(D2p)=(1000×50)/(10x3.14)=1592(r/min)

铣刀齿数z=1，每齿进给量f=0.1mm，铣刀切削刃处进给速度为:

v1=fzn=0.1×1×1592=159.2(mm/min)

铣刀中心进给速度为：v2=v1(D0-D2)/D0=159.2×(20-10)/20=79.6(mm/min)

设安全距离CL=0.5mm，切入圆弧半径为：

R_e=(R_i-C_L)²+R₀²=(9.19-0.5)²+10²=8.782R₀2×10

切入圆弧角度为：b=180°-arcsin[(R_i-C_L)/R_e)=180°-arcsin[(9.19-0.5)/8.78]=180°-84.12°=95.88°

切入圆弧时的Z轴位移为：Z_a=Pa/360°=1.5×90°/360°=0.375(mm)

切入圆弧起点坐标为：

3、螺纹铣削程序(FUNUC系统)