给数控铣DIY刚性攻丝功能

Intro

金工实习时我们都学过攻丝（Tapping），就是用一个带有螺纹形切削刃的工具在工件上切出螺纹来。做内螺纹的工具叫丝锥，做外螺纹的叫板牙。

用T形扳手和丝锥攻丝

与手工工作相比，数控机床在批量制造零件时具有较高的效率和一致性。数控铣床自动攻丝（Rigid Tapping）的过程有三步：主轴正转将丝锥旋入预先钻好的孔，到达预定深度后主轴停止，最后反转将丝锥退出工件。

自动攻丝（Rigid Tapping）过程示意

值得注意的是，丝锥在工件内时，包括中间的减速和反转，Z轴的平动和主轴的转动要同步：主轴转一圈，Z轴运动一个螺距，不然丝锥分分钟断给你看。这就需要一个传感器不停地给数控系统报告主轴的转动角度，一般我们会用光电编码器或者磁编码器。正因为多了这么个传感器，数控机床厂就有理由把自动攻丝当作一个高附加值的Feature，能够自动攻丝的数控铣要贵很多。我手上的小破数控铣就没有这个功能，经过一番调研，我决定DIY一个光电编码器。

可能有同学想问，主轴的转速不是预先设定好的吗？按照转速移动Z轴不就行了？嘿嘿，我想说，有个东西叫累计误差（或者积分误差、累积误差，随你怎么叫），而且中间的加减速过程不好解决。