多頭螺紋數控車床（chuáng）加工步驟和（hé）方法，超實用！

在現代工業生產中，利用數控車床加工螺（luó）紋，能大（dà）大提高生產效率（lǜ）、保證螺紋加工精度，減（jiǎn）輕操作工人的勞動強度。但（dàn）在高（gāo）職院校（xiào）的（de）數控車床實習培訓教學中普遍存在如下現（xiàn）象：部（bù）分教師（shī）和絕大多數學生對螺紋加工感到棘（jí）手，特（tè）別是加工多頭螺紋，更加無所適從。下麵通過螺紋零件的實際加工分析，闡述多頭螺紋的加（jiā）工步驟和（hé）方法。

一、螺紋的（de）基本特性

在機械製造中，螺紋聯接被廣泛（fàn）應用，例如數控車床的主軸與卡盤的聯結，方刀架上（shàng）螺釘對刀具的堅固（gù），絲杠螺母的傳動等（děng）。它是在圓柱或（huò）圓錐表麵上沿（yán）著（zhe）螺（luó）旋線所形成的具有規定牙型的連（lián）續凸起和溝槽，有外螺（luó）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、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種（zhǒng）。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，螺（luó）紋零件的作用主要（yào）有以下幾點：一是用於連接、緊固;二是用於傳遞動力（lì），改變運動形式。三角螺紋常用於連接、堅固;梯形（xíng）螺紋和矩形（xíng）螺紋常用於傳遞動力，改變運動形式。由於用途不同，它（tā）們的技術要求和加工方法也不一樣。

二、加工方法（fǎ）

螺紋的加工（gōng），隨著科學技（jì）術的發展，除采用普通機床加工（gōng）外，常采用數控（kòng）機床加工。這樣既能減輕加工螺紋的（de）加工難（nán）度又能提（tí）高工作效率（lǜ），並且能保證（zhèng）螺紋加工（gōng）質量。數控（kòng）機床加工（gōng）螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用於加工單行程螺紋（wén），編程任務重，程序複雜;而采用指令G92，可（kě）以實現簡單螺紋切削循環，使程序編輯大（dà）為簡化，但要（yào）求工（gōng）件坯料事先必須經過（guò）粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺點，可以將工（gōng）件從坯料到成品螺紋一次性（xìng）加工完成。且程序簡捷，可節省編程時間。

在普通車床（chuáng）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（hòu），需要手動進給（gěi）小（xiǎo）刀架並用（yòng）百分表校正（zhèng），使刀（dāo）尖沿（yán）軸向精確移動一（yī）個（gè）螺距再加工第二條螺紋;或（huò）者打開掛輪箱，調整齒輪齧合相位，再依次加工其餘各頭螺紋。受普通車床絲杠（gàng）螺（luó）距誤差、掛輪箱傳動誤差（chà）、小拖板移動誤差等（děng）多方麵（miàn）的影響（xiǎng），多頭（tóu）螺紋的導程和螺距難以達到很高的精度。而且，在整個加工（gōng）過（guò）程中，不可避免地存（cún）在刀具磨損甚至打（dǎ）刀等問題，一（yī）旦（dàn）換刀，新刀必須（xū）精（jīng）確定位在未完成的那條（tiáo）螺紋線上。這一切都要（yào）求操作者具備豐富的經驗和高（gāo）超的（de）技能。然而，在批量生產（chǎn）中，單靠操作者的個人（rén）經驗（yàn）和技能是不能保證生產效率和產品質量的（de）。在（zài）製造業現代化（huà）的今天，高精（jīng）度數控（kòng）機床和高性能數控係統的應用使（shǐ）許多普通機床和（hé）傳統工藝（yì）難以控製的精度變得容易實（shí）現，而且生產效率和產品質量也得（dé）到（dào）了很大程度的保證（zhèng）。

三、實例分析

現以FANUC係統的GSK980T車床，加工螺紋M30×3/2-5g6g為例，說明多頭螺紋的數控加工過程：

工件要求：螺紋長度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表麵粗糙度為Ra3.2的螺（luó）紋。采用的材料是為45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通過對加工（gōng）零件的分析，利用車工（gōng）手冊查找M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該（gāi）工（gōng）件是導程為3mm紋且螺距為1.5(該參數是（shì）查表的重要依據)的雙線（xiàn）螺;大徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.268、公差有0.236，公差要求較鬆；中徑為29.026，公差帶為（wéi）5 g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下（xià）偏差為（wéi）-0.150，公（gōng）差為0.118，公差要求較緊;小徑按照（zhào）大徑減去車削深度確定。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的關（guān）係近經驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初精加工及材料來確定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編程（chéng）依據，中（zhōng）徑是螺紋尺寸檢（jiǎn）測（cè）的（de）標準和調試螺紋程（chéng）序的依據，小徑是編製螺紋（wén）加工程序的依據。兩邊留有一定尺寸（cùn）的車刀退刀槽。

2、正確選（xuǎn）擇加工刀具。螺紋車刀的種類（lèi）、材質（zhì）較多，選擇時要根據被加工材料的種類合理選用，材料的牌號要根據不同的加工階段來確定。對於（yú）45#圓鋼材質（zhì），宜選用YT15硬質合金車刀，該刀具材料既（jì）適合於粗加（jiā）工也適合於精加（jiā）工，通用性較強，對數控車床加工（gōng）螺紋而言是比較適合的。另外，還需要考慮螺紋的形狀誤差與磨製的（de）螺紋車刀的（de）角（jiǎo）度（dù）、對稱度。車削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主後（hòu）角為（wéi）6°，副後角（jiǎo）為4°，刀尖（jiān）角為59°16’，左右（yòu）刃為直線，而刀尖（jiān）圓弧半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為（wéi）螺距)，刀尖圓角半徑很小在磨製時要特別細心。

四、多頭螺紋加工（gōng）方法及程序設計

多頭螺紋的（de）編程方法和單頭螺紋相似，采用改變切削螺紋初始位置或初始角來實現。假定毛坯已經按要求加工，螺紋車刀（dāo）為T0303，采用如下兩種方法來進行編程加（jiā）工。

1.用G92指令（lìng）來加工圓柱型多頭螺紋。G92指（zhǐ）令是簡單螺紋切削（xuē）循環指令，我們可以利用先加工一個單線螺紋，然後根據多頭（tóu）螺紋的結構特性，在Z軸方（fāng）向上移過一個螺距，從而實現多頭螺紋的加工（gōng）。程序編輯如圖（tú）。(工件原點（diǎn）設在右端麵中心)

2.用G33指令來加工圓柱型多（duō）頭螺紋。用G33指令（lìng）來（lái）編程時（shí），除了考慮螺紋導程（chéng）(F值)外（wài），還要考慮螺紋的頭數（shù）(P值)來說明螺紋軸向的（de）分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編程的（de）螺紋終點坐（zuò）標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸編程的（de）螺紋終點（diǎn）坐（zuò）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。在運用程序加工多頭中，要特（tè）別注意對以（yǐ）下問（wèn）題的控製：(1)主軸轉速S280的（de）確定。由於數控（kòng）車床加工螺紋是依靠主軸編碼器（qì）工（gōng）作的，主軸編碼器對不同導程的螺紋在加工時的主軸轉速（sù）有一個極限識別要求，要用（yòng）經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的導程)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要（yào）求（qiú）。螺紋加工（gōng）的最後一刀基本（běn）采用重複切削的辦法，這樣可（kě）以獲得更光滑（huá）的牙表麵，達到Ra3.2要求。(3)批量（liàng）加工過程控製。對試件切削運（yùn）行程序（xù）之前除正常（cháng）要（yào）求對（duì）刀外，在FANUC數控係統中要設定（dìng）刀具磨損（sǔn）值在0.3～0.6之間，第一次加工完後用螺（luó）紋千分尺進行精密測量並（bìng）記錄數據（jù），將磨損值減少0.2，進行第二次自動加工，並將測量（liàng）數據記錄，以後將磨損補償值的（de）遞減（jiǎn）幅度減少（shǎo）並觀察它的減幅與中徑的（de）減幅的關係，重複進行，直至將中徑尺寸調試（shì）到公差帶的中（zhōng）心為止。在以後的批量加工（gōng）中，尺寸的變化可以用螺紋環規抽檢，並通過更改程序（xù）中的X數據，也可（kě）以通過調整刀具（jù）磨損值進行補償。