高速铣削大直径内螺纹的实例

1.零件技术要求

零件为汽轮机前缸体（图5-42），材料为ZG20MoV铸钢件，正火硬度为60HBW，加工螺纹M120×4-6H，内径d₁=（115.67+0.48）mm，中径d=（117.402+0.23）mm，外径D=（120.866+0.23）mm。这种钢塑性大，韧性高，加工过程中容易粘刀，形成积屑瘤，切削加工性较差，螺纹的质量不易保证。

图5-42 前缸体（局部）

2.使用的机床

使用数控镗铣床加工M120×4螺纹，采用闭环控制系统，数控镗铣床上装有位置检测装置，根据代码信号向伺服电动机发出的信号，使工作台移动，同时通过位置检测装置（感应同步器）检测出工作台的实际位移量，当出现差值时，控制系统自动调节工作台的位移量。当实际位移量与指令移动值相等时，工作台停止补偿移动。数控镗铣床的定位精度和重复定位精度，可以达到0.005mm。

3.镗孔

（1）粗镗螺纹孔 粗镗孔ϕ125mm，螺纹底孔ϕ115.67mm+0.48mm（留3mm）、钻ϕ18mm孔。刀片材料：硬质合金YT15；几何角度：前角γ_o=5°，后角α_o=10°～12°，刃倾角λ_s=-5°。由于材料塑性较大，韧性高，采用正前角可提高刀具的锋利性，负刃倾角使切削刃抗冲击，而且有利于排屑。

切削用量：切削速度v_c=50m/min，转速n=150r/min，背吃刀量a_p=3mm。使用压力为0.06MPa压缩空气排屑并降温。(www.xing528.com)

（2）精镗螺纹底孔 精镗ϕ（115.67+0.48）mm孔，镗头采用美国生产的可转位微调精镗刀，三角形刀片，刀片材料为CY16，前角γ_o=0°，后角α_o=10°～12°。

切削用量：切削速度v_c=102m/min，转速n=280r/min，背吃刀量a_p=0.15mm。使用压缩空气排屑并降温。

4.高速镗铣螺纹

图5-43 高速铣刀

螺纹铣刀采用德国产硬质合金TiC涂层螺纹铣刀（图5-43），螺纹铣刀直径ϕ80mm，装有8个可转位三角形刀片。M120×4分三刀铣：如图5-44所示，第一刀，螺纹大径粗铣到ϕ118.6mm，进给量f_r=1.3mm/r，刀片采用正前角γ_o=12°，刀具锋利，切削轻快。铣刀自转转速n₁=600r/min，公转转速n₂=1600r/min；第二刀，将螺纹大径半精铣到ϕ120.6mm，刀片采用正前角γ_o=12°，刀具锋利切，削轻快。铣刀自转转速n₁=600r/min，公转转速n₂=1600r/min，进给量f_r=1.0mm/r；第三刀，将纹外径精铣到ϕ121mm，为保证螺纹60°牙型正确，刀片采用前角γ_o=0°，进给量f_r=0.2mm/r。对于M120×4-6H内螺纹，采用高速镗铣刀，仅用1h就可以加工完成。

图5-44 加工示意图