​多頭螺紋數控車床加工步驟和方法，超實用！

在現代工業生產中，利用數控車床加工螺紋，能大大提高生產效率（lǜ）、保證螺紋加（jiā）工精度，減輕操作工人的勞動強度。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（jué）大多數學生對螺紋加工（gōng）感到棘手，特（tè）別是（shì）加（jiā）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，闡述多頭螺紋的加工步（bù）驟和方法。

一、螺紋的基本特性

在機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用，例如數控車床的（de）主軸與卡盤的聯結，方刀（dāo）架上螺（luó）釘對刀具的堅（jiān）固，絲杠螺母的傳（chuán）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定牙（yá）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（miàn）形（xíng）狀的不（bú）同，主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線數不同，又可分（fèn）為（wéi）單線螺紋和多線螺紋。在（zài）各種機械中，螺紋（wén）零件的作用主要有以下幾點（diǎn）：一是用於連接、緊固（gù）;二是用於傳（chuán）遞動力，改變運動形（xíng）式。三角螺紋常用（yòng）於連接、堅固;梯形螺紋和矩形螺紋常用於傳遞動力，改變運動形式。由於用途不同，它們的技術要求和加工方法也不一（yī）樣。

二、加工方法

螺紋的加工，隨著科學技術的發展，除采用普（pǔ）通機床加（jiā）工外，常采用數（shù）控機床加工。這樣既能（néng）減輕（qīng）加工螺紋的加工難度又能提高工（gōng）作效率，並（bìng）且能保（bǎo）證（zhèng）螺紋加工質量。數控機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用於加工單（dān）行程螺紋，編程任（rèn）務重，程序複雜;而采用指令G92，可以實現簡單螺紋（wén）切削循環，使程序編輯大為簡化，但要求工件坯料事先必須經過粗（cū）加工。指令G76，克服了指令G92的（de）缺點，可以將工件（jiàn）從坯料到成品螺紋一次性加工完成。且程序簡捷，可（kě）節省（shěng）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（chē）成之後，需要手動進給小刀架並（bìng）用百分表校（xiào）正（zhèng），使（shǐ）刀尖（jiān）沿軸向精確移（yí）動一個螺距再加工第二條螺紋;或者打開掛輪箱，調整齒輪齧合（hé）相位，再依次加工其餘各頭螺紋。受普通車床絲杠螺距（jù）誤差、掛（guà）輪箱傳動誤差、小拖板移動（dòng）誤差等多方麵的影響，多頭螺紋的（de）導程和螺距難以達到很高的精度。而且，在整個（gè）加工過程中，不可（kě）避免（miǎn）地存在刀具磨損（sǔn）甚至打刀等問題，一旦換刀，新刀必須精確（què）定位在未完成的（de）那條螺紋線上。這（zhè）一切都要求操作者具備豐富的經驗和高超的技能。然而，在批量生產中，單靠操作者的個人（rén）經驗和技能（néng）是不能保證生產效率和產品質量的。在製造（zào）業現（xiàn）代化的今天，高精度數控機（jī）床和高性能數控係統的應用使（shǐ）許多普通機床和傳統工藝難以控製的精度變得容易實現，而且生產效率（lǜ）和產（chǎn）品質量也得（dé）到了很大程度的保證。

三、實例（lì）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（gōng）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的螺紋。采用的材料是為（wéi）45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通過（guò）對加工零（líng）件的分析，利用車工手（shǒu）冊查找M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該（gāi）工件是導程為3mm紋且（qiě）螺距為1.5(該參數是查表的重要依據)的雙線螺;大徑為30，公（gōng）差帶為6g，查（chá）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（jiào）鬆（sōng）；中（zhōng）徑為29.026，公差帶為5 g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公差（chà）要（yào）求較緊;小徑按照（zhào）大徑減去車削深度確定。螺紋的總背吃（chī）刀量ap與螺（luó）距的關係近經驗公式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（biān）程依據，中徑（jìng）是螺紋尺寸檢測的標準（zhǔn）和調試螺紋程序的（de）依據，小徑是編製螺紋加工程序的依據。兩邊留有一定（dìng）尺寸的車（chē）刀退刀槽。

2、正確選擇加工刀具（jù）。螺紋車刀的種類、材質較多，選擇時要（yào）根據被加工材料的種類合理選用，材料的牌號要根據（jù）不同（tóng）的加工階段來確定。對於45#圓鋼材質（zhì），宜選用YT15硬質合金車刀，該刀具材料既適合於粗加工也適合於精加工，通用性較強，對（duì）數控車床加工螺紋而言是比較適合的。另外，還（hái）需要考慮螺紋的形狀誤差與磨製的螺紋車刀的角度、對稱度。車削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主後角為6°，副後角為4°，刀尖角為（wéi）59°16’，左右刃為直線，而刀尖圓弧半徑則由公式R=0.144P確定（dìng）(其中P為螺距)，刀尖圓角半徑很小在磨製時要特別細心。

四、多頭螺紋（wén）加工方法及程序設計

多頭螺紋的編程方法（fǎ）和單頭（tóu）螺紋相似，采用改變切削螺（luó）紋初始位置（zhì）或初始角來實現。假定毛坯（pī）已經按要求加工，螺紋車刀（dāo）為T0303，采用（yòng）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（wén）。G92指令是簡單螺紋（wén）切削循環指令，我們可以利用（yòng）先加工一個單線螺紋，然後根據多頭螺紋（wén）的結構特性，在Z軸（zhóu）方向上移過一個螺距，從而實現多頭螺紋的加工。程序編輯如圖。(工件原點設（shè）在右端麵中心)

2.用G33指令來（lái）加工圓柱型多（duō）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（lǜ）螺紋的頭數(P值)來說明螺（luó）紋軸向（xiàng）的分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編（biān）程的螺紋終點坐標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸編程的螺紋終點坐標(采用直（zhí）徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺（luó）紋的頭數

3.多（duō）頭螺（luó）紋（wén）加工的控製因素。在運用程序（xù）加工多頭中，要特別（bié）注意對以（yǐ）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（kào）主軸編碼器工作的（de），主軸編碼器對不同導（dǎo）程的螺紋在加工（gōng）時的主（zhǔ）軸轉速（sù）有一個極限識別（bié）要求，要（yào）用經驗公式（shì）S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的導程)，S不能超（chāo）過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度（dù）要求。螺紋加（jiā）工的最後一刀（dāo）基本采用重複切削的辦法，這樣可以（yǐ）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（duì）試（shì）件切（qiē）削運行程序（xù）之前除正常要求對刀外，在FANUC數控係統中要設定刀具磨損值在0.3～0.6之間，第（dì）一次加工完後（hòu）用螺紋千分尺進行精密測量並記錄（lù）數據，將磨損值（zhí）減少0.2，進行第二次自動加工，並將測量數據記錄，以後將磨損補償值的遞減幅度減少並（bìng）觀察（chá）它的減幅與中（zhōng）徑的減幅的關係，重複（fù）進行，直至將中徑（jìng）尺寸調試到公差（chà）帶的（de）中心為止。在以後的（de）批量加工中，尺寸的變化可以用（yòng）螺紋環（huán）規抽檢，並通（tōng）過更改程序中的X數（shù）據，也可以通過調整（zhěng）刀具磨損值進行補償。