螺纹铣削要点：刀具类型、技巧和技术

螺纹铣削

在工程学中，螺纹是圆形表面上的螺旋槽。它可以位于杆的外部，也可以位于孔的内部。您可以找到 剪线 螺纹加工既适用于小型螺钉，也适用于大型机械零件。螺纹通常采用切削、攻丝和铣削工艺加工。其中，螺纹铣削常用于中大型零件。

螺纹看似简单，但其用途却至关重要。它用于紧固零件、承载载荷、密封接头以及传递运动。制造高精度螺纹并非易事。该过程需要正确的方法和工具才能实现精确配合。

本指南将带您了解螺纹铣削的工作原理。我们将深入探讨其加工过程、所需刀具以及其优缺点。此外，您还将对比螺纹铣削与攻丝，以了解每种方法的优劣。

什么是螺纹铣削？

导程滚珠丝杠组

螺纹铣削是一种用于在工件上加工螺纹的加工工艺。与攻丝不同，攻丝刀具不会一次性切削太多材料。对于内螺纹，孔径大于铣刀。铣刀在圆周方向上快速旋转以形成螺纹。攻丝时，铣刀的尺寸与孔径相同，并保持与工件边缘完全接触。

螺纹铣削旨在切削精确可靠的螺纹。它最常用于内孔加工，但也可用于外表面加工。该刀具具有固定螺距，可切削右旋和左旋螺纹。它还能提供根据设计要求变化的牙侧角。

螺纹铣削也广泛用于加工软材料（例如铝），因为它具有灵活性和刀具寿命优势。攻丝通常用于加工较软的材料。然而，螺纹铣削在加工大直径材料时效果显著， 盲孔以及形状复杂的零件，攻丝效果可能不理想。切削外螺纹时也比较灵活。 （查看更多： 数控铣削技术)

基本线程术语

要明白 CNC铣削 说到线，你首先必须了解一些简单的术语。这些术语描述了线的形状和组成部分。

螺纹铣削如何工作？

数控螺纹铣削

螺纹加工 是一种精密螺纹切削。它有一个形状与螺纹形状相符的旋转刀具。该装置向下进给，通过这种运动在零件内部或外部加工出螺旋槽。

与攻丝不同，刀具不会同时接触整个表面。相反，它会抬高材料的一小部分区域。这降低了切削力，使机床能够轻松切削坚硬的金属或塑料。

螺纹铣削可以切削右旋和左旋螺纹。它可以轻松切削各种直径，并且只需修改数控程序，无需修改刀具。这使其在各种用途中都占据优势。

1. 刀具三轴运动

主轴高速旋转。数控机床驱动主轴在X轴和Y轴上做圆周运动。同时，刀具沿Z轴缓慢进给。这些运动的组合形成了螺纹的螺旋形状。

2. 穿线所需的遍数

一次连续切削即可完成螺纹切削。不过，通常建议两次切削。第一次切削会去除大部分材料。第二次切削会调整中径，并改善表面光洁度。

3. 精度与控制

螺纹铣削可以精确控制螺距、深度和尺寸。一把刀具即可铣削范围内的多种直径。它能够深入盲孔底部，而许多盲孔无法进行攻丝。这使得它成为一种精确且灵活的加工工艺。

螺纹铣削与其他铣削类型有何不同

与大多数其他铣削工艺相比，螺纹铣削是一种独特的工艺。它采用一种具有螺纹形状的异形刀具。刀具沿螺旋线（向下）前进，从而实现圆周切削。

该过程不能手动执行，而不是 开槽或立铣它需要CNC控制，因为需要协调三个运动：刀具旋转、在xy平面上的圆周运动以及z轴滑架的垂直进给运动。手动机床无法达到这样的精度。

其他铣削类型的运动不太复杂。例如，立铣需要刀具以单向线性运动进行滚动。而螺纹铣削则需要协调两个或多个轴来生成精确的外螺纹或内螺纹。

螺纹铣刀/铣刀类型

螺纹铣刀有多种形式，可执行多种加工任务。每种铣刀的设计各不相同，各有优缺点。以下介绍三种最典型的铣刀。

直尖螺纹铣刀

直槽螺纹铣刀

直槽铣刀的切屑通过齿间通道排出。直槽铣刀的槽道是直的，而不是斜的。这意味着许多齿同时与工件接触，从而产生巨大的切削力。因此，直槽铣刀的切削速度和进给率较低。直槽铣刀最适合加工较软、易加工的材料，并且在通用螺纹加工中经常被选用。

螺旋槽螺纹铣刀

螺旋槽螺纹铣刀

螺旋槽铣刀上也存在切屑通道，但切屑槽呈螺旋状围绕刀具。螺旋角通常为 15 或 30 度。 该设计通过每个刀齿与工件上不同点的轻微接触，最大限度地减少了侧压力。交错切削动作可以实现更高的速度和进给。螺旋槽铣刀在高速螺纹铣削中备受青睐。

单轮廓螺纹铣刀

单轮廓螺纹铣刀

单齿形铣刀每次切削走刀时只有一种螺纹牙形，并且可能包含多个排屑槽以分散切削负荷。其他铣刀则有两排齿。由于它们每次旋转只切削一个螺纹，因此速度较慢。然而，刀具的负荷会降低，并且会产生热量。这使得它们更容易加工难加工材料。它们也是最灵活的铣刀，同一把铣刀可以使用各种直径和螺距。

螺纹铣削与攻丝

螺纹切削用丝锥刀具

螺纹铣削与攻丝 选择取决于材料、孔径、待生产零件的数量以及螺纹精度。铣削适用于硬质材料和盲孔，攻丝适用于较软的金属，也适用于大量相同的螺纹。

工艺和工具

螺纹铣刀的旋转刀具沿螺旋线轨迹运行。铣刀可加工多种直径、螺距以及左旋或右旋螺纹，并带有刀具偏置。刀具每次仅与材料局部接触，并可控制扭矩和限制热量。攻丝需要使用与单一螺纹尺寸对应的整体丝锥。丝锥会同时切断螺纹，但仅限于特定的螺纹尺寸和螺距。

灵活性

螺纹可用内螺纹或外螺纹铣刀铣削，并具有不同的中径和牙侧角。无需更换刀具即可更改各种螺纹牙型。攻丝仅限于单个丝锥，因为只有一个丝锥才能获得合适的尺寸和螺距。

生产速度和节奏

小孔攻丝速度更快，每次 2-8秒。 螺纹铣削时间很大程度上取决于螺纹尺寸和深度，小孔铣削只需几秒钟，大孔铣削则需要更长时间。然而，铣削需要控制排屑、降低扭矩和降低热量，这对于硬质材料至关重要。

机器要求

螺纹铣削需要一台螺旋插补且主轴转速较高的数控机床。这种装置必须固定，以避免晃动并保证精度。攻丝可以手动、使用半自动或基础数控机床完成。较硬的金属会对丝锥施加更大的扭矩，从而存在刀具断裂的危险。

材料适用性

螺纹铣削适用于不锈钢、钛​​合金或铬镍铁合金等硬质材料，因为刀具的一部分会随时接触工件。这可以减少横向载荷和热量。攻丝最适用于加工铝、黄铜或低碳钢等软质金属。攻丝在加工更难加工的合金时可能会磨损得更快，甚至断裂。

精度和螺纹质量

螺纹铣削可加工高精度螺纹。它通常能够提供精确的中径、牙侧角和表面光洁度。由于切屑易于清除，因此产生的螺纹痕迹和刀具磨损更少。标准螺纹是通过攻丝加工的，其精度和光洁度取决于丝锥的锋利度、对准度以及丝锥的润滑情况。

生产量

螺纹铣削适用于中低速运转、定制螺纹以及精密盲孔加工。攻丝是加工大量重复螺纹的最佳选择，速度和重复精度至关重要。 （阅读更多： 铣削类型)

如何选择螺纹铣刀

典型螺纹尺寸范围

选择合适的螺纹铣刀取决于多种因素。每个因素都会影响刀具的性能、效率和成本。

批量大小

零件的生产批次数量是影响生产效率的主要因素。大批量生产时，高性能刀具是首选，因为速度至关重要。小批量生产时，可以使用速度较慢且价格更实惠的刀具，而不会影响效率。

刀具类型和孔径

孔径大小将决定使用可转位刀具还是整体硬质合金刀具。可转位刀具具有可更换的硬质合金刀片。因此，只需更换刀具磨损的部分。此外，可转位刀具比整体硬质合金刀具更经济，因为整体硬质合金刀具磨损后必须更换整个刀具。

孔深

单齿铣刀深加工螺纹速度较慢。多齿铣刀更合适，因为多齿铣刀一次加工可以切入更多材料，从而最大程度地缩短加工时间。

刀具和材料涂层

刀具基体和涂层取决于被加工螺纹的材料。不锈钢或钛合金等高强度材料需要更严格的基体和耐磨基体上的涂层。而对于铝和低碳钢等较软的材料，可以使用刚性较低的刀具和标准涂层。

实现精确数控螺纹铣削的实用技巧

精密螺纹铣削

在数控机床上加工精密螺纹需要细心谨慎。您必须明智地选择刀具和加工工艺。以下是确保高质量加工结果并减少刀具磨损的关键技巧。

正确的切削速度和进给

根据螺纹尺寸和螺距调整主轴转速和进给速度。转速越低，加工表面越光滑，螺纹精度越高。高速加工会导致刀具颤动和变形。

优化排屑刀具

选择螺纹类型，然后选择刀具。螺旋槽或多齿设计可以改善切屑排出并降低热量。可以有效排出切屑并避免留下刀痕。

添加倒角/埋头孔

对于螺纹，在孔的起始处内孔加工一个小的沉头孔。对于外螺纹，在末端加工一个倒角。这有利于螺纹的进入，并限制刀具应力。

在可行的情况下，使用标准工具

选择标准尺寸的螺纹铣刀，可降低刀具成本并简化数控编程。这些铣刀易于替换，并且使用标准刀具加工各种材料时性能始终如一。

牢固固定工件

牢固夹紧工件，但不要过紧。正确的夹持方式有助于避免振动，提高螺纹精度，并延长刀具寿命。

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