CNC 知识

加工中心螺纹加工的三种方式

螺纹比铣削或车削零件上的任何其他特征都更容易出问题。本指南介绍加工中心螺纹加工的三种实用方式：刚性攻丝、螺纹铣削和单点车削。你将了解每种方式适合哪种孔径和材料、起始参数如何设定，以及各自在哪些情况下会失效。

刚性攻丝螺纹铣削单点车削

本页内容

本文内容

先给简短答案

攻丝最快适合 M2 到约 M16 的孔，前提是丝锥能够到且排屑不成问题。

螺纹铣削胜在尺寸范围一把刀具覆盖多种直径，能加工比 ER32 夹头所能夹持的任何丝锥都大的螺纹。

车削用于回转体零件轴和衬套上的外螺纹与内螺纹用单点刀片一次走刀即可在车床上完成。

先检查小径大多数断丝锥源于底孔偏小，而不是进给速度不对。

配合等级决定留量6H 和 6g 是常用默认值；涂层或电镀会使牙侧增厚约 0.01 mm。

方法 1

刚性攻丝是 M2 到约 M16 孔的首选。主轴编码器将丝锥锁定到编程进给，螺距由机床决定，而不是由浮动夹头决定。在具备刚性攻丝的加工中心上，将进给设为螺距 × 主轴转速，并在整个循环中保持转速恒定。

底孔决定丝锥能否存活。对于 6H 内螺纹，按表格或丝锥制造商数据钻小径。M6 × 1.0 丝锥在铝中约需 5.0 mm，在 304 不锈钢中约需 5.1 mm。太小则扭矩骤增，太大则螺纹通不过通止规。

盲孔用螺旋槽丝锥，通孔用螺旋尖丝锥。在铝、铜和低碳钢中，挤压丝锥是更好的选择，因为它挤压材料而不是切削，盲孔中不会卡屑。挤压攻丝需要稍大的底孔和更大的主轴扭矩。

从保守参数开始。在 6061 铝中，300–600 rpm 是安全的起始范围。在 304 不锈钢中，降到 100–200 rpm 并使用充足的切削油。前几个孔观察主轴负载表；负载持续上升说明底孔偏小或丝锥已磨损。

方法 2

螺纹铣削使用单点或多齿刀具绕孔做螺旋运动，Z 轴每转进给一个螺距。一把刀具可加工多种直径，因此图纸上每个尺寸不必配一把丝锥。对于同一零件上有 M20、M24 和 M30 孔的活，这一点很重要。

该方法还能处理丝锥够不到的螺纹。大直径、靠近台阶的螺纹以及薄壁上的孔，用铣削都更容易。由于切削是断续的，刀具交替切入切出，即使在 Inconel 或 Ti-6Al-4V 中功率需求也保持较低。

按刀具数据设定每齿进给，并保持较小的径向切深。典型走刀在铝中径向 0.1–0.3 mm，在不锈钢中 0.05–0.15 mm。粗牙螺纹分两到三次走刀，而不是一次重切削。顺铣比逆铣获得更光洁的牙侧。

螺纹铣削每孔确实比攻丝慢。对于有 40 个 M6 孔的零件，攻丝通常在加工节拍上占优。当尺寸范围、可达性或材料硬度使攻丝有风险时，改用铣削。用通止规检查螺纹，因为螺旋直径很容易设偏几个百分之一毫米。

方法 3

回转体零件通常在车床上加工螺纹。单点刀片用与车外圆相同的装夹车削轴上的外螺纹和衬套中的内螺纹。这使螺纹与轴承轴颈保持同轴，而铣削螺纹无法保证这一点。

车螺纹前将大径车到对应等级的留量。对于 6g 外螺纹，大径略小于公称尺寸。对于 6H 内螺纹，小径略大于公称尺寸。把这些做对，中径就会落在公差带中间。

按表面速度设定主轴转速：铝中 150–250 m/min，304 不锈钢中 60–100 m/min。标准 60° 刀片用 29–30° 进刀角，分多次走刀，精加工走刀 0.05–0.1 mm。弹簧走刀用于修光牙侧，不再切除更多材料。

当零件既有铣削特征又有大螺纹时，在车铣复合中心上进行螺纹铣削是可选方案。它避免二次装夹，从而保证位置公差。如果螺纹在 M16 以下且零件为回转体，单点车削仍是更简单的路线。

工作顺序

首次切削前按顺序执行以下步骤

1
读取螺纹标注注意直径、螺距、精度等级以及螺纹是内螺纹还是外螺纹。像 M8 × 1.25 6H 这样的标注告诉你小径目标值和将使用的量规。
2
按尺寸和可达性选择方法M16 以下且空间开阔时，攻丝。M16 及以上、靠近台阶或硬质合金时，螺纹铣削。圆形零件有同轴度要求时，单点车削。
3
计算底孔或大径攻丝时使用丝锥制造商的数据。车削时，将大径设为 6g 公差，小径设为 6H 公差。将数值写在装夹表上。
4
钻孔或车削至尺寸，然后检查用销规测量底孔，或用千分尺测量大径。此处 0.05 mm 的误差会在后续导致量规通不过。
5
首件采用保守的转速铝材攻丝 300–600 rpm，304 不锈钢 100–200 rpm。铝材螺纹铣削径向切深 0.1–0.3 mm。铝材车削 150–250 m/min。
6
加工一个螺纹并用量规检验对首件而非第十件运行通止规。如果止规旋入超过两圈，则中径过大。
7
调整并记录一次只改变一个变量，然后记录最终转速、进给和刀具号，以便下一次运行从已知点开始。

工艺选择

根据孔径、零件形状和材料匹配方法

方法	典型尺寸范围	适用零件类型	主要限制
刚性攻丝	M2 至 M16	孔数多，通孔或盲孔	丝锥可达性和切屑堆积
螺纹铣削	M6 及以上	大螺纹或靠近台阶的螺纹，硬质合金	每孔加工节拍较长
单点车削	M3 及以上	需要同轴螺纹的圆形零件	需要车床或车铣复合装夹
挤压攻丝	M2 到 M12	铝、铜、低碳钢	需要更高的主轴扭矩
车铣复合上的螺纹铣削	M16 及以上	同时具有铣削和车削特征的零件	机床可用性