铣刀（九）螺纹旋风铣刀

一、旋风铣加工螺纹的特点

螺纹旋风铣是用装在高速旋转刀盘上的硬质合金成形刀，从工件上铣削出螺纹的加工方法。通常需要与卧式车床或瑞士车配套的高速铣削螺纹装置，也有专用的旋风铣加工机床。因其铣削速度高（速度达到400m/min），加工效率快，加工过程中切削飞溅如旋风而得名。旋风铣可以实现干切削、重载切削、难加工材料和超高速切削，消耗动力小。表面粗糙度值能达到Ra=0.8μm。旋风铣时机床主轴转速慢，所以机床运动精度高、动态稳定性好，是一种先进的螺纹加工方法。

与其他螺纹加工方法相比，旋风铣加工螺纹有如下的优点：

（1）加工效率高，比传统加工效率可提高10倍以上。

（2）由于是成形加工，产品一刀成形，偏心切削不需退刀，精度高。

（3）由车床改造的旋风铣不改动车床结构，螺旋升角可调，安装方便；节省投资专机设备的费用。

（4）表面粗糙度值可达Ra=0.8μm，加工精度提高2级。

（5）车床轴向进给慢，易于操作，对工人专业技术能降低。

二、旋风铣加工工作原理

旋风铣在加工过程中需要完成五个加工运动，如图4-115所示。

（1）刀盘带动硬质合金成形刀高速旋转（主运动）。

（2）机床主轴带动工件慢速旋转（辅助运动）。

（3）旋风铣根据工件螺距或导程沿工件轴向运动。（进给运动）。

（4）旋风铣径向运动（切削运动）。

（5）旋风铣在一定角度范围内还有螺旋升角调整的自由度（旋转运动）。

三、旋风铣分类及用途

（1）旋风铣的切削形式分为内铣法和外铣法，各自特点和适用范围如表4-25所示。

注：图中实线所示的工件旋转方向为顺铣，虚线所示方向为逆铣。

（2）旋风铣可以加工接骨螺钉、丝杠、蜗杆以及螺杆类零件，如图4-116所示。

四、旋风铣实现方式

（1）旋风铣专机：该方式精度虽高，加工范围也广，但需要巨额投资专用设备，并且柔性差，不能完成走心机能加工的后续车铣及钻孔等一系列的其他加工工序。在走心机旋风铣动力刀座出现后，在加工接骨螺钉小蜗杆、微型小丝杠等领域，该专机方式已经完全淘汰。

（2）卧式车床+旋风铣刀座：该方式为国内采用的改造方式，投资小但比较低端，只能加工大的丝杠等部件，不能加工接骨螺钉等微型零件且精度有限。

（3）瑞士型走心机+旋风铣刀座：该方式只需在走心机上加装旋风铣刀座，精度高，数控化自动加工，加工范围较广且不需要购买专用机床，投资少，效益高。并且可以完成车铣钻等后续一系列其他加工工序，可以实现无人值守高效加工；是接骨螺钉和小蜗杆等零件最先进的加工解决方案。

五、螺纹旋风铣刀的选用

在汽轮机行业，汽缸中分面螺孔的加工是加工技术中最困难的问题之一。传统加工方法一般使用开有沟槽的丝锥。由于不同尺寸的螺纹需使用不同尺寸的丝锥，因此丝锥加工具有制造成本高、生产效率低、工件表面粗糙度不易控制等局限性。

上海汽轮机厂利用数控龙门铣、数控镗铣床具有的三轴联动功能进行旋风铣削螺纹，通过改变刀补的大小，即可控制铣削的螺纹规格。切削时，机床主轴驱动刀杆以700～1400r/min快速旋转，同时加上X、Y轴的插补旋转，铣刀沿着螺距方向从孔底向上进给，这种加工方法，不会因切屑影响已加工的螺纹表面，螺纹两侧面的表面粗糙度值可达Ra≤3.2μm。旋风铣削能加工不同直径、不同螺距、左右旋以及米、英寸制的螺纹，螺纹直径加工范围最小为M42，最大则仅受机床Y轴范围的限制，在数控龙门铣上加工过M270×3的大螺纹。如图4-117所示。

当某些螺纹直径大于120mm，铣削螺纹刀杆有2种类型：一为整体型，即将锥柄与刀杆做成一体，装上旋风铣刀和刀片；二为ABS接杆型，即锥柄与刀杆采用ABS连接形式，这样可根据螺孔的深度和规格任意选择接杆的长短和直径，然后装上旋风铣刀。两者相比，显然后者更具灵活性。

旋风铣刀片采用可转换刀片，刀片的切削部分通常为60°，有4个切削切削刃，能应用于各种螺距的螺纹切削。可转换刀片每齿的走刀量取决于刀柄直径与刀柄长度之比，一般选用最佳即最短比率。