专利名称：钛合金或高温合金材料件大直径螺纹铣削加工方法
技术领域：
本发明涉及一种螺纹加工方法，具体涉及一种钛合金或高温合金材料件大直径螺
纹铣削加工方法
背景技术：
对于高温合金以及钛合金等难加工材料特别是M30以上的大直径螺纹加工来讲， 一般都是使用手动丝锥攻丝进行加工。 采用手工加工高温合金以及钛合金等难加工材料大直径螺纹存在很多难题，由于 螺纹孔径相对较大，操作者劳动强度高，而且螺纹的垂直度不能保证，因此造成较大的装配 误差，采用手工加工螺纹表面质量和表面光度差，加工精度不够，废品率相对较高。尤其对 于大批量生产螺纹来说，由于手工加工效率低下，劳动强度巨大，产生的废品率也会相对更 高，加工精度不能保证，为下一步装配过程制造了很大的难度，已经成为生产装配过程中的 瓶颈问题。
发明内容
针对现有技术中手工加工钛合金或高温合金材料特别是M30以上的大直径螺纹
中存在的加工效率低，加工劳动强度大，螺纹垂直度和螺纹表面质量不能得到保证的技术
难题，本发明提供了一种钛合金或高温合金材料件大直径螺纹铣削加工方法，该方法不仅
加工效率高，减小了操作者劳动强度，而且大大减少了由于螺纹垂直度和螺纹表面质量底
下而造成的废品率。 本发明采用如下技术方案 —种钛合金或高温合金材料件大直径螺纹铣削加工方法，特别针对M30以上的大 孔径，材料为高温合金或钛合金难加工材料的螺纹加工，采用数控技术，通过对大直径螺纹 参数的分析，确定螺纹铣刀，加工中的螺旋主要靠机床的运动来实现，所以铣削螺纹其重 点在于如何控制机床的运动，特别在加工的参数上有较高的要求，具体的加工工艺步骤如 下 第1步，采用钻孔刀钻螺纹底孔，转速S = 250 500转/秒，进给量F = 20 70 毫米/转； 第2步，螺纹铣刀快速运行至工件安全平面；
第3步，螺纹铣刀至螺纹深度尺寸；
第4步，螺纹铣刀以圆弧切入螺纹起始点； 第5步，螺纹铣刀绕螺纹轴线作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方向上升一个螺距，刀具三轴联动运动轨迹为一
螺旋线，切削转速为S = 500 1600转/秒，进给量F = 30 100毫米/转； 第6步，螺纹铣刀以圆弧从起始点退刀； 第7步，螺纹铣刀快速退至工件安全平面，准备加工下一孔。
所述的安全平面是指刀具快速进给时与零件保持的安全距离的平面，确保刀具在
切入零件前和切出零件后能安全运动，不与零件和工装发生干涉和碰撞。 本发明的有益效果 在提高加工效率的同时，也大幅度地减少了操作者的劳动强度，数控加工一次装 夹将更好地保证螺纹垂直度，减少组件装配误差。而且正常情况下不会产生由于人为因素 造成的废品，其表面质量和表面光度大大提高，返修率为零，从而提高产品质量。数控铣削 螺纹的加工方法将会取代传统的加工方法。在合理的加工参数下，预计其加工效率和加工 精度提高50%，尤其对于大批量生产的螺纹，效果更加明显。加工钛合金零件节约成本近1 倍，加工效率近3倍。在加工高温合金时，可节约成本近20倍，加工效率也有所提高。
图1为本发明铣削加工轨迹示意具体实施例方式实施例1 : —种钛合金或高温合金材料件大直径螺纹铣削加工方法，特别针对M30以上的大
孔径，材料为高温合金或钛合金难加工材料的螺纹加工，利用数控设备进行加工，所采用的
数控设备是浙江日发数控四轴卧铣机床，型号为RFMH80，通过对大直径螺纹参数的分析，确
定螺纹铣刀，加工中的螺旋主要靠机床的运动来实现，所以铣削螺纹其重点在于如何控制
机床的运动，特别在加工的参数上有较高的要求，具体的加工工艺步骤如下 第1步，采用钻孔刀钻螺纹底孔，转速S = 250转/秒，进给量F = 20毫米/转； 第2步，螺纹铣刀快速运行至工件安全平面； 第3步，螺纹铣刀至螺纹深度尺寸； 第4步，螺纹铣刀以圆弧切入螺纹起始点； 第5步，螺纹铣刀绕螺纹轴线作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方向上升一个螺距，刀具三轴联动运动轨迹为一
螺旋线，切削转数S = 500转/秒，F = 30毫米/转； 第6步，螺纹铣刀以圆弧从起始点退刀； 第7步，螺纹铣刀快速退至工件安全平面，准备加工下一孔。 所述的安全平面是指刀具快速进给时与零件保持的安全距离的平面，确保刀具在
切入零件前和切出零件后能安全运动，不与零件和工装发生干涉和碰撞。
实施例2 : —种钛合金或高温合金材料件大直径螺纹铣削加工方法，特别针对M30以上的大
孔径，材料为高温合金或钛合金难加工材料的螺纹加工，利用数控设备进行加工，所采用的
数控设备是浙江日发数控四轴卧铣机床，型号为RFMH80，通过对大直径螺纹参数的分析，确
定螺纹铣刀，加工中的螺旋主要靠机床的运动来实现，所以铣削螺纹其重点在于如何控制
机床的运动，特别在加工的参数上有较高的要求，具体的加工工艺步骤如下 第1步，采用钻孔刀钻螺纹底孔，转速S = 400转/秒，进给量F = 50毫米/转； 第2步，螺纹铣刀快速运行至工件安全平面；
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第3步，螺纹铣刀至螺纹深度尺寸；
第4步，螺纹铣刀以圆弧切入螺纹起始点； 第5步，螺纹铣刀绕螺纹轴线作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方向上升一个螺距，刀具三轴联动运动轨迹为一
螺旋线，切削转数S = 1000转/秒，F = 70毫米/转； 第6步，螺纹铣刀以圆弧从起始点退刀； 第7步，螺纹铣刀快速退至工件安全平面，准备加工下一孔。 所述的安全平面是指刀具快速进给时与零件保持的安全距离的平面，确保刀具在
切入零件前和切出零件后能安全运动，不与零件和工装发生干涉和碰撞。
实施例3 : —种钛合金或高温合金材料件大直径螺纹铣削加工方法，特别针对M30以上的大
孔径，材料为高温合金或钛合金难加工材料的螺纹加工，利用数控设备进行加工，所采用的
数控设备是浙江日发数控四轴卧铣机床，型号为RFMH80，通过对大直径螺纹参数的分析，确
定螺纹铣刀，加工中的螺旋主要靠机床的运动来实现，所以铣削螺纹其重点在于如何控制
机床的运动，特别在加工的参数上有较高的要求，具体的加工工艺步骤如下 第1步，采用钻孔刀钻螺纹底孔，转速S = 500转/秒，进给量F = 70毫米/转； 第2步，螺纹铣刀快速运行至工件安全平面； 第3步，螺纹铣刀至螺纹深度尺寸； 第4步，螺纹铣刀以圆弧切入螺纹起始点； 第5步，螺纹铣刀绕螺纹轴线作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方向上升一个螺距，刀具三轴联动运动轨迹为一
螺旋线，切削转数S = 1600转/秒，F = 100毫米/转； 第6步，螺纹铣刀以圆弧从起始点退刀； 第7步，螺纹铣刀快速退至工件安全平面，准备加工下一孔。 所述的安全平面是指刀具快速进给时与零件保持的安全距离的平面，确保刀具在 切入零件前和切出零件后能安全运动，不与零件和工装发生干涉和碰撞。
权利要求
一种钛合金或高温合金材料件大直径螺纹铣削加工方法，采用数控技术，使用螺纹铣刀进行加工，其特征在于该加工方法具体工艺步骤如下第1步，采用钻孔刀钻螺纹底孔，转速S＝250～500转/秒，进给量F＝20～70毫米/转；第2步，螺纹铣刀快速运行至工件安全平面；第3步，螺纹铣刀至螺纹深度尺寸；第4步，螺纹铣刀以圆弧切入螺纹起始点；第5步，螺纹铣刀绕螺纹轴线作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方向上升一个螺距，刀具三轴联动运动轨迹为一螺旋线，切削转速为S＝500～1600转/秒，进给量F＝30～100毫米/转；第6步，螺纹铣刀以圆弧从起始点退刀；第7步，螺纹铣刀快速退至工件安全平面，准备加工下一孔。
2. 根据权利要求1所述的一种钛合金或高温合金材料件大直径螺纹铣削加工方法，其 特征在于所述的安全平面是指刀具快速进给时与零件保持的安全距离的平面，确保刀具在 切入零件前和切出零件后能安全运动，不与零件和工装发生干涉和碰撞。
全文摘要
一种钛合金或高温合金材料件大直径螺纹铣削加工方法，特别针对M30以上的大孔径，材料为高温合金或钛合金难加工材料的螺纹加工，采用数控技术，通过对大直径螺纹参数的分析，确定螺纹铣刀，加工中的螺旋主要靠机床的运动来实现，所以铣削螺纹其重点在于如何控制机床的运动，特别在加工的参数上有较高的要求，该方法在提高加工效率的同时，更好的保证了螺纹垂直度以及螺纹表面光度，大大提高了螺纹加工的质量。
文档编号B23G1/32GK101767227SQ20091024883
公开日2010年7月7日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年12月28日
发明者周洪发, 崔晶, 师俊东, 张男, 胡晓松, 韩博 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司