​多頭螺紋數（shù）控車（chē）床加工步驟和方法，超實用！

在現代工業生產中，利用數控車床（chuáng）加工螺紋，能大（dà）大提高生產效率、保證螺紋加工精度（dù），減輕操作（zuò）工人的勞動強度。但在高職院校的數控車床實習培訓教學中普遍存在如下現象：部分教師和絕大多數學（xué）生對螺（luó）紋加工感到棘手，特別是加（jiā）工多頭螺（luó）紋，更加無所適從。下麵通過螺（luó）紋零件的實際加工分析，闡述多頭螺紋的加（jiā）工（gōng）步驟（zhòu）和方法。

一、螺紋的基本特（tè）性（xìng）

在機械製造中，螺（luó）紋聯接被廣泛應（yīng）用，例如數控車床的主軸與卡盤的聯結，方（fāng）刀架上螺釘對刀具的堅固，絲杠螺母的傳動等。它是在圓柱或圓錐表麵上沿著螺旋線所形成的具有規（guī）定牙型的連續凸起和溝槽，有外螺紋和內螺紋兩種。按照螺紋剖麵形狀的不同，主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺（luó）紋四種。按照螺紋的（de）線數不同，又可分為單線螺紋和多線螺紋。在各種機械中（zhōng），螺紋零件的作用主要有以下幾點：一是用（yòng）於連（lián）接、緊固;二是用於傳遞動力，改變運動形式。三角螺紋常用於連接、堅（jiān）固;梯形螺紋和矩形螺紋（wén）常用於傳遞動（dòng）力，改變運動形式。由於用（yòng）途不同，它們的技（jì）術要求和加工方法也不一樣。

二、加工方法

螺紋的加工，隨（suí）著科學技術（shù）的發展，除采用普通機床加工外，常采用數（shù）控機床加工。這樣既能減輕加工螺紋的加工難度又能提高工作效率，並且（qiě）能保證螺紋加工質（zhì）量。數控（kòng）機床加工螺紋常用G32、G92和（hé）G76三條指令。其中指令G32用（yòng）於加工單行程螺紋，編程任務（wù）重，程序複雜;而采（cǎi）用（yòng）指令G92，可以實現簡單螺紋切（qiē）削循環，使程序編輯大（dà）為簡化（huà），但要求工件坯料事先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺點，可以將工件從坯料到成品螺紋一次性加工完成（chéng）。且程序簡捷，可節省編程時間。

在普通車床上進行多頭螺紋車削一直是一個加工難點：當第一條螺紋車成之後，需要手動進（jìn）給小刀架並用百分表校正（zhèng），使刀尖沿軸向精確移動一個螺距再加工第二條螺紋;或者打開掛輪箱（xiāng），調整齒輪齧合相位，再依次加工其餘各頭螺紋。受普通（tōng）車床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動誤（wù）差、小拖板移動誤（wù）差等多方麵的影響，多頭螺紋的導程和螺（luó）距（jù）難以達到很（hěn）高的精度。而且，在整個加工過程中，不可避免地存在刀具磨（mó）損甚至打刀等問題，一旦換刀，新刀必須精確定位（wèi）在未完成的那條螺紋線上。這一切都要求操作者具備豐富的經驗（yàn）和高超的（de）技能。然而，在批量生產（chǎn）中，單靠（kào）操作者的（de）個人經驗和技能是不能保證生產效率和產品質量的。在製造（zào）業現代化的今天，高精度（dù）數控機床和高性能數控係統的（de）應用使許多普通機床（chuáng）和傳統工藝難以控製的精（jīng）度變得容（róng）易實現，而且生產效（xiào）率（lǜ）和產品質量也得（dé）到了（le）很大程度的保（bǎo）證。

三、實例分析

現以FANUC係統（tǒng）的GSK980T車床，加工螺紋M30×3/2-5g6g為例，說明（míng）多頭螺紋的數控加工過（guò）程：

工件要求：螺紋長度為25mm，兩頭倒角（jiǎo）為2×45°、牙表麵粗糙度（dù）為Ra3.2的螺紋。采用的材料是（shì）為45#圓鋼（gāng）坯料。

1.準備工作（zuò）。通過對加工零件的分析，利用車工手（shǒu）冊查（chá）找M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該工件是導程為3mm紋且螺距為（wéi）1.5(該參數是查（chá）表的重要（yào）依據)的雙線螺;大（dà）徑為30，公差帶（dài）為6g，查得其尺（chǐ）寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.268、公差有0.236，公差要求較鬆；中徑為29.026，公（gōng）差（chà）帶（dài）為5 g，查得其尺寸上偏（piān）差為-0.032、下偏差（chà）為-0.150，公差（chà）為0.118，公差要求較緊;小徑按照（zhào）大徑減（jiǎn）去車削深度確定。螺紋的總背吃（chī）刀量（liàng）ap與螺距的關係近經驗（yàn）公式ap≈0.65P，每次的背吃刀（dāo）量按照初精加工及材料來確定。大徑是車削（xuē）螺（luó）紋毛壞外圓的編程依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺紋程序的依據，小徑（jìng）是編製螺紋加工程序的（de）依據。兩邊留有一定尺寸的（de）車（chē）刀退刀槽。

2、正確選擇加（jiā）工刀具。螺紋車刀的種（zhǒng）類、材質（zhì）較多，選擇時要根據被加工材料（liào）的（de）種類合理選用，材料（liào）的（de）牌號要根（gēn）據不同的加工階段來確定。對於45#圓鋼材（cái）質（zhì），宜（yí）選用YT15硬質合金車刀，該刀具材料（liào）既適合於粗加工也適合於精加工（gōng），通用性較強，對數控車床加（jiā）工（gōng）螺紋而（ér）言是比較適合的。另外，還需要考慮（lǜ）螺（luó）紋的形狀誤差與磨製的螺紋車刀的角度、對稱（chēng）度。車削45鋼螺紋，刃（rèn）傾角為10°，主（zhǔ）後角為6°，副後角為（wéi）4°，刀尖角（jiǎo）為59°16’，左右刃為直線（xiàn），而刀尖圓（yuán）弧半徑則由公（gōng）式R=0.144P確定(其（qí）中（zhōng）P為螺距)，刀（dāo）尖圓角（jiǎo）半徑很小在磨製時要特別細心。

四、多頭（tóu）螺紋加工方法及程序設計

多頭螺紋（wén）的編（biān）程方法（fǎ）和單（dān）頭螺紋相似，采用改變（biàn）切削（xuē）螺紋初始位置或初始角（jiǎo）來實現。假定毛（máo）坯已經按要求加工，螺紋車刀為T0303，采用如下兩種方法來進行編程加工。

1.用G92指令來加工圓柱型多頭螺紋。G92指令是簡單螺紋切削（xuē）循環指令，我們（men）可（kě）以利用先加工一個單線螺紋，然後根據多頭螺紋的結構特性，在Z軸方向上移過一個螺距，從而實現多頭螺紋的加工。程序編輯如（rú）圖。(工件原點設在（zài）右端（duān）麵中心)

2.用（yòng）G33指令來加工圓柱型多頭螺紋。用G33指令來編程時，除了考慮螺紋導程(F值)外，還要考慮螺紋的頭數(P值)來說明螺紋軸向的分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋終（zhōng）點坐標(采用直（zhí）徑編（biān）程)。

U、W——增量尺寸編程（chéng）的螺紋終點坐標(采用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數

3.多頭螺紋加工的控製因素。在運用程序（xù）加工多頭中，要特別注意對以下問題的控製：(1)主軸轉速S280的確定。由於數控車床加工螺紋是依靠主軸編碼器工作的，主軸編碼器對不同導程的螺紋在加工時的主軸轉速有一個極限識別要求，要用經驗公式S 1200/P-80來確定（dìng）(式中P為螺紋的導程)，S不（bú）能超過（guò）320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺紋加工的最後一刀基本采用重（chóng）複切削（xuē）的辦法，這樣可以獲得更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要求。(3)批量加工過程控製。對試件切削運行程序之前除正常要求對刀外，在FANUC數（shù）控係統中要設定刀具（jù）磨損值在0.3～0.6之（zhī）間，第一次加工完後用螺紋千分尺進行精密測量並記錄數據（jù），將磨損值減少0.2，進行第二次自動加工，並（bìng）將測量數據記錄，以後將磨損補償值（zhí）的遞減幅度減少並觀察它的減幅與中徑的減幅的關係，重（chóng）複進行（háng），直至將中徑尺寸調試到公差帶的中心為止（zhǐ）。在以後的批量加工中，尺寸的變化可以用螺紋環規抽檢，並通過更改程序中的X數據，也可以通過調整刀（dāo）具磨（mó）損值（zhí）進行補（bǔ）償。