多頭螺紋數控車床加工步驟和方（fāng）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）、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的勞動強度（dù）。但在高職院校的數（shù）控車床實習培訓教學中普（pǔ）遍存在如（rú）下現象：部分教師（shī）和絕大多數（shù）學生對螺紋加工感到（dào）棘手，特別是加工多（duō）頭螺紋，更加無所適從。下麵通過螺紋零件的實際加（jiā）工分析，闡述多（duō）頭螺紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的基本特性

在（zài）機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用，例如數控車床的主軸與卡盤（pán）的聯結，方刀架上（shàng）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（biǎo）麵上沿著螺（luó）旋線所形成的（de）具（jù）有規定牙型的連續凸起（qǐ）和溝槽，有外（wài）螺紋和（hé）內螺紋兩種。按照螺紋（wén）剖麵形狀的不同（tóng），主要有（yǒu）三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺（luó）紋（wén）和矩形（xíng）螺紋四種。按照螺紋的線數不同，又可分為單線螺紋（wén）和多線螺紋。在各種機械（xiè）中，螺紋零件的作用主要有以下幾點：一（yī）是用於連接、緊固;二是用於傳遞動力，改變運動形式。三角（jiǎo）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樣。

二、加（jiā）工方法

螺紋的加工，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（jiā）工。這樣既能減輕加工螺紋的（de）加工難（nán）度又能提高工作效率，並且能保證螺紋加工質量。數控機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其（qí）中指令（lìng）G32用於加工單行程螺紋，編程任務重，程序複雜;而采用指令G92，可以（yǐ）實現簡單螺紋切削循環，使程（chéng）序編（biān）輯大為簡化，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（quē）點，可以將工（gōng）件從坯料（liào）到成品螺紋一次性加工完成。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（xū）要手動進給（gěi）小刀架並用百分表校正，使刀尖沿軸向（xiàng）精確移（yí）動一個（gè）螺距再（zài）加工第二條螺紋;或者打開掛輪箱，調（diào）整齒輪齧合相位，再依次加工其餘各頭（tóu）螺紋。受普通車床絲杠螺（luó）距誤差、掛輪箱傳動誤差、小拖板移動誤差等多方麵的影響，多頭螺紋的導程和螺距難以達到很高的（de）精度。而且，在整個加（jiā）工過程中，不可避免地存在刀具磨損甚至打刀等問題，一旦換刀，新刀必須精確定位在未完成的那條螺紋線上（shàng）。這（zhè）一切都要求操作者具備豐富的經驗和高超（chāo）的技能。然而，在批量生產中，單靠操作者的個人經驗和技能是不能保證生產效率和產品質量的。在製造業現（xiàn）代化的（de）今天，高精度數控機床和高性能數（shù）控係統的應用使許多普通機床和傳統工藝難以控製的精度變得容易（yì）實現，而且生（shēng）產效率和（hé）產（chǎn）品質量也得到了很大程度的保證。

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（jiā）工過程：

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

1.準（zhǔn）備工作。通過對加工（gōng）零（líng）件的分析，利用車工（gōng）手冊查找M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該工件是導程為3mm紋（wén）且螺距為（wéi）1.5(該參數是查表的重（chóng）要依據)的雙線螺;大徑為（wéi）30，公（gōng）差帶為6g，查得其尺（chǐ）寸上偏差為-0.032、下偏差（chà）為-0.268、公差有0.236，公差要求（qiú）較（jiào）鬆；中徑為29.026，公差帶為5 g，查得（dé）其尺寸上（shàng）偏差（chà）為-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公差要求較緊;小徑按照大徑減去（qù）車削深度確定。螺紋的總（zǒng）背吃刀量ap與螺距的關係（xì）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（chē）削螺紋毛壞外圓的編（biān）程依（yī）據，中徑是螺紋尺寸檢測的（de）標準和（hé）調試螺紋程（chéng）序的依據，小徑是編製螺紋加工程序的（de）依據。兩邊留有一定尺寸的車刀（dāo）退刀槽。

2、正確選擇加（jiā）工刀具。螺紋車刀的種類、材質較多，選擇（zé）時要根據被加工材料的種類合理選用，材料的（de）牌號（hào）要根據不同的加工階段來確定。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬質合金（jīn）車（chē）刀，該刀（dāo）具材料既適合於粗加工也適（shì）合於精加工，通用性較強，對數（shù）控車床加工（gōng）螺紋（wén）而言（yán）是比較適合的。另外，還需要考慮螺紋的形（xíng）狀誤差（chà）與磨製的螺紋車刀（dāo）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（jiǎo）為4°，刀尖角（jiǎo）為59°16’，左右刃（rèn）為直線（xiàn），而刀尖圓弧半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀尖圓角半（bàn）徑（jìng）很小在磨製時要特別細心。

四（sì）、多頭（tóu）螺紋（wén）加工方法及程序設計

多頭螺紋的編程方法和（hé）單頭螺紋相（xiàng）似，采用改變切削（xuē）螺紋初始位置（zhì）或初始角來實現。假定毛坯已經按要（yào）求（qiú）加工，螺紋車刀為（wéi）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（luó）紋切削循（xún）環指令，我們可以利用（yòng）先加工一個（gè）單（dān）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（de）加工。程序編輯如圖。(工件原點設在右端麵中心)

2.用G33指令來加工圓柱型多頭螺紋。用G33指令來編（biān）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（míng）螺紋軸（zhóu）向的分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋（wén）終點坐標（biāo）(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸編程的螺紋終（zhōng）點坐標(采用直徑編程（chéng）)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數

3.多（duō）頭（tóu）螺紋加（jiā）工的控製因素。在（zài）運用程（chéng）序加工多頭中，要特別注意對（duì）以下問題的控製：(1)主（zhǔ）軸轉（zhuǎn）速S280的確定。由於數控車床加工螺紋是（shì）依（yī）靠主軸編碼器工作的，主軸（zhóu）編碼器對（duì）不（bú）同導（dǎo）程的螺紋在（zài）加工時的主軸轉速（sù）有一個極限識別要求，要用經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為（wéi）螺（luó）紋的導程)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺紋加工的最（zuì）後一刀基本采用重複切削（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數控係統中要設定刀具磨損值在0.3～0.6之間（jiān），第一（yī）次加工完後（hòu）用螺紋千分尺進行精密測量並記錄數據，將磨損值減少0.2，進行第二次自動加工，並將測量數據記錄，以後將（jiāng）磨損（sǔn）補償值的遞減幅度（dù）減少並觀察（chá）它的減幅與中徑的減幅的關係（xì），重複進（jìn）行，直至將中徑尺（chǐ）寸（cùn）調試到公（gōng）差帶的中心為止。在以後的批量加工中（zhōng），尺寸的變化（huà）可以用螺紋環規抽檢，並通過（guò）更改程序中的X數據，也可以通過調整刀具磨（mó）損值進行補償（cháng）。