螺母的加工工艺分析及编程

朱大鹏

摘 要：螺母就是螺帽，与螺栓或螺杆拧在一起用来起紧固作用的零件，所有生产制造机械必须用的一种元件根据材质的不同，分为碳钢、不锈钢、有色金属（如铜）等几大类型。本文章通过对螺母的加工，表明加工工艺对加工的重要性。

关键词：螺母；加工工艺；工艺分析；加工步骤

1 引言

以下图所示为例：

2 任务分析

在对零件的加工之前，要对程序所产生的刀具路径详细分析，确定刀具的下刀点和走向，在保证程序无误的情况下，必须保证工件的形位公差。

3 工艺分析

在加工过程中，数控铣削加工工艺性分析是编程前的重要工艺准备工作之一，加工工艺分析的主要问题有：

1、选择并确定数控铣削加工部位及工序内容：工件上的曲线廓，形状复杂尺寸繁多与检测困难的部位，以及尺寸协调的高精度孔和面。

2、零件图样的工艺性分析

3、保证基准统一的原则

4、分析零件的变形情况

5、零件的加工路线：从起刀点下刀到下刀点，沿切向切入工件，轮廓切削，刀具向上抬刀退离工件，返回起刀点。

4 备料

1、规格是φ62×32的圆柱毛坯。

2、材料：铝

3、用盘铣刀铣削毛坯的侧面，铣出的工艺台阶目的在于方便装夹。

5 根据图示的要求确定加工工艺

1、加工设备：法拉克数控系统的立式加工中心

2、加工时所需的刀具：盘铣刀、φ16立铣刀、φ10立铣刀、倒角钻、精镗刀、螺纹梳刀、R10球刀。

3、切削用量和工艺路线（如工艺卡所示）

4、夹具选用：精密平口钳

6 填写工序卡（省略）

7 参照工艺卡，安排加工步骤

1、加工前准备

坐标和运动方向的规定：假定刀具相对于静止的工件而运动。标准坐标系的规定，在数控机床上加工零件时，机床的动作是由数控系统发出的指令来控制的，为了确定机床的运动方向和移动的距离，必须建立一个坐标系—标准坐标系，又称机床坐标系，在编程时，便可以使用该坐标系来规定运动的方向和距离；数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系。大拇指指向X轴正方向，食指指向Y轴正方向，中指指向Z轴正方向。

用刀具的侧面去碰工件的侧面，确定工件上X 、Y轴的中心为零点，确定刀具的端部与工件表面相接触为Z轴的零点

2、程序的编制原则

数控编程的内容有：1）分析零件图，确定加工程序，校对程序及首件试切。2）程序的结构：一个完整的程序有程序号、程序内容和程序结束三部分组成。3）基准的选择：基准分粗基准和精基准的选择两种；该零件的基准选择原则是以底面为基准，即六边形的六个面都与底面垂直。

3、加工顺序的分析

根据设计基准和设计要求进行工艺分析；加工顺序确定原则是先面后孔，先粗后精和工序集中原则，精度高的在后面加工，遵循粗精加工分开的原则。

4、程序的检验

将编辑完好的程序，输入数控系统中，在正式切削加工之前，要对程序进行检验，一般可运用空运行的方式，在显示器上观看程序的加工图，或在工件表面切削0.1mm的划痕来检测程序的正确与否。

8 程序编辑

铣削方式：在铣削加工过程中，选择顺铣还是逆铣方式是影响加工表面粗糙度的重要因素之一。逆铣时切削力的水平分力与进给运动的方向相反，而在顺铣时，其方向相同；通常，由于数控机床传动采用滚珠丝杠结构，其进给传动间隙很小，即顺铣铣削方式的工艺性优于逆铣铣削方式。

在粗加工时，应在X、Y向留有余量。精加工时应准确量取工件尺寸。用测量值减去图纸要求的公差范围值的半径量，加上补偿表中的补偿值，确保精加工之后，工件的尺寸公差、形状公差和粗糙度值满足图纸的要求。

1、铣削螺纹时，加工方式是手动改变刀具补偿值的方法来完成的；螺纹的大小是通过螺纹塞规测量的，所以在加工的时候应试铣削试测量，防止螺纹的大小通吃或塞规无法旋入等螺纹报废的情况。

2、同时还应注意：从刀具到工件方向观察，以确定螺旋方向（顺时针，逆时针），在螺旋插补模式中，刀具半径偏移仅仅对圆弧有效，在指定螺旋插补的程序块中，不允许指定刀具长度偏移，F指定沿圆弧的进给量，由于实际的进给量与程序中由F指定的进给量不同，沿直线轴的进给量可以按以下公式计算，但不能超过机床的极限。

9 完成后的零件图

10 结束语

在加工螺帽的过程中，应注意倒C5角的时Z的深度，抬刀高度应高于10mm，避免刀具撞到曲面。

参考文献

1.《数控铣工技师技能训练》中国劳动社会保障出版社 徐国权 主编 2014.4

2.《数控加工工艺与技能训练》中国劳动社会保障出版社 范为军 主编 2015.5