多頭螺紋數控車床加工步驟和方（fāng）法，超（chāo）實用！

在現代工業生產（chǎn）中（zhōng），利用數控車床加工螺紋，能大（dà）大提高生產效率、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的（de）勞動強度。但在高職院校的數（shù）控車床實習（xí）培訓教學中普遍存在如下現象：部分（fèn）教師（shī）和絕大多數學生對螺紋加工感到棘手（shǒu），特別是（shì）加工多頭螺紋，更加無所（suǒ）適從。下麵通過螺紋零（líng）件的實際加工分析，闡述多頭（tóu）螺紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的基（jī）本特性

在機械製造中，螺紋聯接被（bèi）廣泛應用，例如數控車床的（de）主軸（zhóu）與卡盤的聯結，方刀（dāo）架上螺釘對刀具的堅固，絲（sī）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定牙型的連續凸起和（hé）溝（gōu）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（luó）紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四（sì）種。按照（zhào）螺紋的線數不同，又可分（fèn）為單線螺紋和多線螺紋。在各種機械中，螺紋零件的作用（yòng）主要有以下幾點：一是用於連接（jiē）、緊固;二是用於傳遞動力，改變運動形式。三（sān）角螺（luó）紋常用於連接、堅固（gù）;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（hé）加工（gōng）方法也（yě）不一（yī）樣。

二、加工方法

螺紋（wén）的加工，隨著科學技術的發展，除采用普通機床加工外，常采用數控機床加工。這樣既能減輕加工螺（luó）紋的加（jiā）工（gōng）難度又能提高工作效率，並且能保證螺紋加工質量。數控機（jī）床（chuáng）加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指（zhǐ）令G32用於加工單（dān）行程螺紋，編程任務重（chóng），程序複雜;而采用指令（lìng）G92，可以（yǐ）實現簡單螺紋切（qiē）削循環，使（shǐ）程序編輯大為簡化，但要求工件坯料事先（xiān）必須經（jīng）過粗加工（gōng）。指（zhǐ）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（cì）性加工完成。且程序簡捷（jié），可節省編（biān）程時間（jiān）。

在普通車床上進（jìn）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，需要手動進給小刀架並用百分表校正，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，調整齒輪齧合相（xiàng）位，再依次加工其餘各頭螺紋。受普通（tōng）車床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動誤差（chà）、小拖板移動（dòng）誤差等多方（fāng）麵的影響，多頭（tóu）螺紋的導程和螺距難以達到很高的精度。而且，在整個加工過程中，不可避免地存在刀具磨損甚至打刀等（děng）問題，一旦換（huàn）刀，新刀必須精確定位在未完成的那條螺紋線上（shàng）。這一切都要求操作者具備豐（fēng）富的經驗和高（gāo）超（chāo）的技能（néng）。然而，在（zài）批（pī）量（liàng）生（shēng）產中，單靠操作者的個（gè）人經驗和技能是不能保證生產效率和產品質量的。在製造業現代化（huà）的今天，高精度數控機床和高性能數控係統的應（yīng）用使許（xǔ）多普通機床和傳統工藝難以控（kòng）製的精（jīng）度變得容易實現，而且生產效率和產品質量也得到了很大（dà）程度的保證。

三（sān）、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的螺紋。采用的材料是為45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通過對加工零（líng）件的分析，利用車工手冊查找M30×3/2-5g6g的（de）各項（xiàng）基本參數：該工件是導程為（wéi）3mm紋且螺距為1.5(該參數是查（chá）表（biǎo）的重要依（yī）據（jù）)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（wéi）-0.268、公（gōng）差有0.236，公（gōng）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、下偏差為-0.150，公（gōng）差為0.118，公差要（yào）求較緊;小徑按（àn）照（zhào）大徑減去車（chē）削深度確（què）定（dìng）。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的關係近經驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照（zhào）初精加工及材料（liào）來確定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編（biān）程依據，中（zhōng）徑是螺紋尺寸檢測的標準和調（diào）試螺紋程序的依據，小徑是（shì）編製螺紋加工程序的依據。兩邊留有一（yī）定尺（chǐ）寸的車（chē）刀（dāo）退刀槽。

2、正確選擇加工刀具。螺紋車刀的（de）種（zhǒng）類、材（cái）質較多，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（què）定。對於45#圓鋼材質（zhì），宜選用YT15硬質（zhì）合金車刀，該刀具材料既適合於粗加（jiā）工（gōng）也適合於精加工，通用性較強，對數控車床加工螺紋（wén）而言是比（bǐ）較適合的。另外（wài），還（hái）需要考慮螺紋的形狀誤差（chà）與磨製的螺紋車刀的角度、對稱度。車削45鋼螺紋，刃傾（qīng）角為10°，主後（hòu）角為6°，副（fù）後（hòu）角為4°，刀尖角為59°16’，左右刃為直線，而刀尖圓弧（hú）半徑則由公（gōng）式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀尖圓（yuán）角半徑很小（xiǎo）在磨製時要特別細心。

四（sì）、多頭螺紋加工方法及程序設計

多頭螺紋的編程（chéng）方法和單頭螺紋相似（sì），采用改（gǎi）變切削螺紋（wén）初始位置或初始角來實現。假定毛坯已經按要求加工，螺紋車刀為T0303，采用如下兩（liǎng）種方法來進行（háng）編程加工。

1.用G92指令來加工（gōng）圓柱型多頭螺紋。G92指令（lìng）是簡（jiǎn）單螺紋切（qiē）削循（xún）環（huán）指（zhǐ）令，我們可以（yǐ）利（lì）用先加工一個單線螺（luó）紋（wén），然後根據多頭（tóu）螺紋的結構特性，在Z軸方向上移過一個螺（luó）距，從而實現多頭螺（luó）紋的加工。程序編輯如圖。(工件原點設在右端麵（miàn）中心)

2.用G33指（zhǐ）令來加工圓柱（zhù）型多頭螺（luó）紋。用G33指令來編程時（shí），除了考（kǎo）慮螺紋導（dǎo）程(F值)外，還要考慮螺（luó）紋的（de）頭數(P值)來說明螺紋軸向的分度角。

式中（zhōng）：X、Z——絕對尺寸編程（chéng）的螺紋終點（diǎn）坐標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸（cùn）編程的螺紋終點坐標(采用直徑編程)

F——螺紋的（de）導程

P——螺紋（wén）的（de）頭數

3.多頭螺紋加工的（de）控製因素。在運用程序加（jiā）工多頭中，要特別注意對以下問題的控製：(1)主軸轉速（sù）S280的確定。由於數控車床加工（gōng）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（de）主軸轉速有一個極限識別要求，要用經驗公式S 1200/P-80來（lái）確定(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（biǎo）麵粗糙（cāo）度要求。螺紋加工的最後一刀基本采（cǎi）用重複切削的辦法，這樣可以獲（huò）得更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要求。(3)批量加工過（guò）程（chéng）控製。對試（shì）件切削運行程序之（zhī）前除正常要求對刀外，在FANUC數控係統（tǒng）中（zhōng）要設定刀具（jù）磨損值在0.3～0.6之間，第一次加工完後用螺紋千分（fèn）尺進行精密測（cè）量並（bìng）記錄數據（jù），將（jiāng）磨損值減少0.2，進行第二次（cì）自動加工，並將測量數據記錄（lù），以後將磨損補償值的遞減幅度減少並（bìng）觀察它的減幅與中徑的減（jiǎn）幅的關係，重複進行，直至將中徑尺寸（cùn）調試到公差帶的中心（xīn）為止。在以後的批量加工中，尺寸（cùn）的變化可以用螺紋（wén）環規（guī）抽檢，並通過更改（gǎi）程序中的（de）X數據，也可以通過調整刀具磨（mó）損值進行補償。