專利名稱：鈦合金或高溫合金材料件大直徑螺紋銑削加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺紋加工方法，具體涉及一種鈦合金或高溫合金材料件大直徑螺
紋銑削加工方法
背景技術(shù)：
對(duì)于高溫合金以及鈦合金等難加工材料特別是M30以上的大直徑螺紋加工來講， 一般都是使用手動(dòng)絲錐攻絲進(jìn)行加工。 采用手工加工高溫合金以及鈦合金等難加工材料大直徑螺紋存在很多難題，由于 螺紋孔徑相對(duì)較大，操作者勞動(dòng)強(qiáng)度高，而且螺紋的垂直度不能保證，因此造成較大的裝配 誤差，采用手工加工螺紋表面質(zhì)量和表面光度差，加工精度不夠，廢品率相對(duì)較高。尤其對(duì) 于大批量生產(chǎn)螺紋來說，由于手工加工效率低下，勞動(dòng)強(qiáng)度巨大，產(chǎn)生的廢品率也會(huì)相對(duì)更 高，加工精度不能保證，為下一步裝配過程制造了很大的難度，已經(jīng)成為生產(chǎn)裝配過程中的 瓶頸問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中手工加工鈦合金或高溫合金材料特別是M30以上的大直徑螺紋
中存在的加工效率低，加工勞動(dòng)強(qiáng)度大，螺紋垂直度和螺紋表面質(zhì)量不能得到保證的技術(shù)
難題，本發(fā)明提供了一種鈦合金或高溫合金材料件大直徑螺紋銑削加工方法，該方法不僅
加工效率高，減小了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，而且大大減少了由于螺紋垂直度和螺紋表面質(zhì)量底
下而造成的廢品率。 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 —種鈦合金或高溫合金材料件大直徑螺紋銑削加工方法，特別針對(duì)M30以上的大 孔徑，材料為高溫合金或鈦合金難加工材料的螺紋加工，采用數(shù)控技術(shù)，通過對(duì)大直徑螺紋 參數(shù)的分析，確定螺紋銑刀，加工中的螺旋主要靠機(jī)床的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，所以銑削螺紋其重 點(diǎn)在于如何控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，特別在加工的參數(shù)上有較高的要求，具體的加工工藝步驟如 下 第1步，采用鉆孔刀鉆螺紋底孔，轉(zhuǎn)速S = 250 500轉(zhuǎn)/秒，進(jìn)給量F = 20 70 毫米/轉(zhuǎn)； 第2步，螺紋銑刀快速運(yùn)行至工件安全平面；
第3步，螺紋銑刀至螺紋深度尺寸；
第4步，螺紋銑刀以圓弧切入螺紋起始點(diǎn)； 第5步，螺紋銑刀繞螺紋軸線作X、 Y方向的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)作平行于軸線的+Z方
向運(yùn)動(dòng)，即每繞螺紋軸線運(yùn)行360° ，沿+Z方向上升一個(gè)螺距，刀具三軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡為一
螺旋線，切削轉(zhuǎn)速為S = 500 1600轉(zhuǎn)/秒，進(jìn)給量F = 30 100毫米/轉(zhuǎn)； 第6步，螺紋銑刀以圓弧從起始點(diǎn)退刀； 第7步，螺紋銑刀快速退至工件安全平面，準(zhǔn)備加工下一孔。
所述的安全平面是指刀具快速進(jìn)給時(shí)與零件保持的安全距離的平面，確保刀具在
切入零件前和切出零件后能安全運(yùn)動(dòng)，不與零件和工裝發(fā)生干涉和碰撞。 本發(fā)明的有益效果 在提高加工效率的同時(shí)，也大幅度地減少了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，數(shù)控加工一次裝 夾將更好地保證螺紋垂直度，減少組件裝配誤差。而且正常情況下不會(huì)產(chǎn)生由于人為因素 造成的廢品，其表面質(zhì)量和表面光度大大提高，返修率為零，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。數(shù)控銑削 螺紋的加工方法將會(huì)取代傳統(tǒng)的加工方法。在合理的加工參數(shù)下，預(yù)計(jì)其加工效率和加工 精度提高50%，尤其對(duì)于大批量生產(chǎn)的螺紋，效果更加明顯。加工鈦合金零件節(jié)約成本近1 倍，加工效率近3倍。在加工高溫合金時(shí)，可節(jié)約成本近20倍，加工效率也有所提高。


圖1為本發(fā)明銑削加工軌跡示意具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 : —種鈦合金或高溫合金材料件大直徑螺紋銑削加工方法，特別針對(duì)M30以上的大
孔徑，材料為高溫合金或鈦合金難加工材料的螺紋加工，利用數(shù)控設(shè)備進(jìn)行加工，所采用的
數(shù)控設(shè)備是浙江日發(fā)數(shù)控四軸臥銑機(jī)床，型號(hào)為RFMH80，通過對(duì)大直徑螺紋參數(shù)的分析，確
定螺紋銑刀，加工中的螺旋主要靠機(jī)床的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，所以銑削螺紋其重點(diǎn)在于如何控制
機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，特別在加工的參數(shù)上有較高的要求，具體的加工工藝步驟如下 第1步，采用鉆孔刀鉆螺紋底孔，轉(zhuǎn)速S = 250轉(zhuǎn)/秒，進(jìn)給量F = 20毫米/轉(zhuǎn)； 第2步，螺紋銑刀快速運(yùn)行至工件安全平面； 第3步，螺紋銑刀至螺紋深度尺寸； 第4步，螺紋銑刀以圓弧切入螺紋起始點(diǎn)； 第5步，螺紋銑刀繞螺紋軸線作X、 Y方向的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)作平行于軸線的+Z方
向運(yùn)動(dòng)，即每繞螺紋軸線運(yùn)行360° ，沿+Z方向上升一個(gè)螺距，刀具三軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡為一
螺旋線，切削轉(zhuǎn)數(shù)S = 500轉(zhuǎn)/秒，F(xiàn) = 30毫米/轉(zhuǎn)； 第6步，螺紋銑刀以圓弧從起始點(diǎn)退刀； 第7步，螺紋銑刀快速退至工件安全平面，準(zhǔn)備加工下一孔。 所述的安全平面是指刀具快速進(jìn)給時(shí)與零件保持的安全距離的平面，確保刀具在
切入零件前和切出零件后能安全運(yùn)動(dòng)，不與零件和工裝發(fā)生干涉和碰撞。
實(shí)施例2 : —種鈦合金或高溫合金材料件大直徑螺紋銑削加工方法，特別針對(duì)M30以上的大
孔徑，材料為高溫合金或鈦合金難加工材料的螺紋加工，利用數(shù)控設(shè)備進(jìn)行加工，所采用的
數(shù)控設(shè)備是浙江日發(fā)數(shù)控四軸臥銑機(jī)床，型號(hào)為RFMH80，通過對(duì)大直徑螺紋參數(shù)的分析，確
定螺紋銑刀，加工中的螺旋主要靠機(jī)床的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，所以銑削螺紋其重點(diǎn)在于如何控制
機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，特別在加工的參數(shù)上有較高的要求，具體的加工工藝步驟如下 第1步，采用鉆孔刀鉆螺紋底孔，轉(zhuǎn)速S = 400轉(zhuǎn)/秒，進(jìn)給量F = 50毫米/轉(zhuǎn)； 第2步，螺紋銑刀快速運(yùn)行至工件安全平面；
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第3步，螺紋銑刀至螺紋深度尺寸；
第4步，螺紋銑刀以圓弧切入螺紋起始點(diǎn)； 第5步，螺紋銑刀繞螺紋軸線作X、 Y方向的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)作平行于軸線的+Z方
向運(yùn)動(dòng)，即每繞螺紋軸線運(yùn)行360° ，沿+Z方向上升一個(gè)螺距，刀具三軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡為一
螺旋線，切削轉(zhuǎn)數(shù)S = 1000轉(zhuǎn)/秒，F(xiàn) = 70毫米/轉(zhuǎn)； 第6步，螺紋銑刀以圓弧從起始點(diǎn)退刀； 第7步，螺紋銑刀快速退至工件安全平面，準(zhǔn)備加工下一孔。 所述的安全平面是指刀具快速進(jìn)給時(shí)與零件保持的安全距離的平面，確保刀具在
切入零件前和切出零件后能安全運(yùn)動(dòng)，不與零件和工裝發(fā)生干涉和碰撞。
實(shí)施例3 : —種鈦合金或高溫合金材料件大直徑螺紋銑削加工方法，特別針對(duì)M30以上的大
孔徑，材料為高溫合金或鈦合金難加工材料的螺紋加工，利用數(shù)控設(shè)備進(jìn)行加工，所采用的
數(shù)控設(shè)備是浙江日發(fā)數(shù)控四軸臥銑機(jī)床，型號(hào)為RFMH80，通過對(duì)大直徑螺紋參數(shù)的分析，確
定螺紋銑刀，加工中的螺旋主要靠機(jī)床的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，所以銑削螺紋其重點(diǎn)在于如何控制
機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，特別在加工的參數(shù)上有較高的要求，具體的加工工藝步驟如下 第1步，采用鉆孔刀鉆螺紋底孔，轉(zhuǎn)速S = 500轉(zhuǎn)/秒，進(jìn)給量F = 70毫米/轉(zhuǎn)； 第2步，螺紋銑刀快速運(yùn)行至工件安全平面； 第3步，螺紋銑刀至螺紋深度尺寸； 第4步，螺紋銑刀以圓弧切入螺紋起始點(diǎn)； 第5步，螺紋銑刀繞螺紋軸線作X、 Y方向的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)作平行于軸線的+Z方
向運(yùn)動(dòng)，即每繞螺紋軸線運(yùn)行360° ，沿+Z方向上升一個(gè)螺距，刀具三軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡為一
螺旋線，切削轉(zhuǎn)數(shù)S = 1600轉(zhuǎn)/秒，F(xiàn) = 100毫米/轉(zhuǎn)； 第6步，螺紋銑刀以圓弧從起始點(diǎn)退刀； 第7步，螺紋銑刀快速退至工件安全平面，準(zhǔn)備加工下一孔。 所述的安全平面是指刀具快速進(jìn)給時(shí)與零件保持的安全距離的平面，確保刀具在 切入零件前和切出零件后能安全運(yùn)動(dòng)，不與零件和工裝發(fā)生干涉和碰撞。
權(quán)利要求
一種鈦合金或高溫合金材料件大直徑螺紋銑削加工方法，采用數(shù)控技術(shù)，使用螺紋銑刀進(jìn)行加工，其特征在于該加工方法具體工藝步驟如下第1步，采用鉆孔刀鉆螺紋底孔，轉(zhuǎn)速S＝250～500轉(zhuǎn)/秒，進(jìn)給量F＝20～70毫米/轉(zhuǎn)；第2步，螺紋銑刀快速運(yùn)行至工件安全平面；第3步，螺紋銑刀至螺紋深度尺寸；第4步，螺紋銑刀以圓弧切入螺紋起始點(diǎn)；第5步，螺紋銑刀繞螺紋軸線作X、Y方向的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)作平行于軸線的+Z方向運(yùn)動(dòng)，即每繞螺紋軸線運(yùn)行360°，沿+Z方向上升一個(gè)螺距，刀具三軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡為一螺旋線，切削轉(zhuǎn)速為S＝500～1600轉(zhuǎn)/秒，進(jìn)給量F＝30～100毫米/轉(zhuǎn)；第6步，螺紋銑刀以圓弧從起始點(diǎn)退刀；第7步，螺紋銑刀快速退至工件安全平面，準(zhǔn)備加工下一孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦合金或高溫合金材料件大直徑螺紋銑削加工方法，其 特征在于所述的安全平面是指刀具快速進(jìn)給時(shí)與零件保持的安全距離的平面，確保刀具在 切入零件前和切出零件后能安全運(yùn)動(dòng)，不與零件和工裝發(fā)生干涉和碰撞。
全文摘要
一種鈦合金或高溫合金材料件大直徑螺紋銑削加工方法，特別針對(duì)M30以上的大孔徑，材料為高溫合金或鈦合金難加工材料的螺紋加工，采用數(shù)控技術(shù)，通過對(duì)大直徑螺紋參數(shù)的分析，確定螺紋銑刀，加工中的螺旋主要靠機(jī)床的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，所以銑削螺紋其重點(diǎn)在于如何控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，特別在加工的參數(shù)上有較高的要求，該方法在提高加工效率的同時(shí)，更好的保證了螺紋垂直度以及螺紋表面光度，大大提高了螺紋加工的質(zhì)量。
文檔編號(hào)B23G1/32GK101767227SQ20091024883
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者周洪發(fā), 崔晶, 師俊東, 張男, 胡曉松, 韓博 申請(qǐng)人:沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司