多頭（tóu）螺紋數（shù）控車床（chuáng）加工（gōng）步（bù）驟和方法，超實用！

在現代工業生產中，利用（yòng）數（shù）控車床加工螺紋，能大大提高生產效（xiào）率、保證螺紋加工精度（dù），減輕操作工人的勞動強度。但在高職院校的數控車床（chuáng）實（shí）習培訓教學中普遍存在如下現象：部分教（jiāo）師和（hé）絕大多數學生對螺紋加工感到棘手，特別是加（jiā）工多頭螺紋，更加無所（suǒ）適（shì）從。下麵通過螺紋（wén）零件（jiàn）的實際加工分析（xī），闡述多頭螺紋的加工步驟和方法。

一、螺（luó）紋的基本特性

在（zài）機（jī）械製造中，螺（luó）紋（wén）聯接被廣泛應用，例如數控車床（chuáng）的主軸與卡盤的（de）聯結，方刀架上螺釘對刀具的（de）堅固，絲杠螺母的傳動等。它（tā）是在（zài）圓柱或圓錐表麵上沿著螺旋線所（suǒ）形成的（de）具有規定牙型的連續凸起和溝（gōu）槽，有外螺紋和內螺紋兩種。按照螺紋剖麵形狀的不（bú）同，主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺（luó）紋和矩（jǔ）形螺紋四種。按照螺紋的（de）線數不同，又可分為單線（xiàn）螺紋和多（duō）線螺紋（wén）。在各種機械中，螺紋零件的作用主要有以下幾點：一是用於連接（jiē）、緊固;二是用於傳遞動力，改變運動形式。三角螺紋常用於連接、堅固;梯形螺紋和矩形螺紋常（cháng）用於傳遞動力，改變運動形式。由於用途不（bú）同，它們的技術要求（qiú）和加工方法也不一樣。

二、加工方法

螺紋的加工，隨著科學技術的發展，除采用普通（tōng）機床加工外，常采（cǎi）用（yòng）數控機（jī）床加工。這樣既（jì）能減輕加工螺紋的加工難度又能提高工作效（xiào）率，並且能（néng）保證螺（luó）紋加工（gōng）質量。數（shù）控機床加工螺紋（wén）常用G32、G92和G76三（sān）條指令。其中指令G32用於加工單行程螺紋，編程任務重，程（chéng）序複雜;而采用指令G92，可以實現簡單螺紋（wén）切（qiē）削循環，使程序編輯大為簡化，但要求工（gōng）件坯料事先必須經過粗加工。指令（lìng）G76，克服了指令G92的缺點（diǎn），可以將工件從坯料到成品螺紋一次（cì）性加工完成。且程（chéng）序簡捷（jié），可節省編程時間。

在普通車床上進行（háng）多頭螺紋車削一直是一（yī）個加工難點：當（dāng）第（dì）一條螺紋車成之後，需（xū）要手動進給（gěi）小刀（dāo）架並用百分表校正，使刀尖沿軸向（xiàng）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（hé）相位，再依（yī）次（cì）加工其餘各（gè）頭螺紋。受普通車床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動（dòng）誤差、小（xiǎo）拖板移動誤差等多方麵的影（yǐng）響，多頭螺紋的導程和螺距難以達到很（hěn）高的精度。而且（qiě），在（zài）整個加工過程中，不可避免地（dì）存在刀（dāo）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（tiáo）螺紋線上。這一切都要求操作者具備豐富的經驗和高超的技能。然而，在（zài）批量生（shēng）產中，單靠操作者的個（gè）人經驗和技能是不能保證生（shēng）產（chǎn）效率和產品質量的。在製造業（yè）現代化（huà）的今天，高精度數控機床和高性能（néng）數控係統的應用使許多（duō）普通機床和傳統工藝難以控製的精度變得（dé）容易實現，而且生（shēng）產效率和（hé）產品質量也得到了（le）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（lì），說（shuō）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（dǎo）角（jiǎo）為2×45°、牙表（biǎo）麵粗糙（cāo）度為Ra3.2的螺紋。采用的材料是為45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通過對加工零件的分析，利（lì）用車工手冊（cè）查找（zhǎo）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1.5(該參數是查表的重要依據（jù）)的雙線螺;大徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下（xià）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，公差要求較緊;小徑按照大徑減去車削深度確定。螺紋的總背吃（chī）刀量ap與螺距的關係近經（jīng）驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初精加工及材料來確（què）定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編程依據，中徑是螺紋（wén）尺寸檢（jiǎn）測的標準和（hé）調試螺（luó）紋程序的依據，小徑是編（biān）製（zhì）螺紋加工程（chéng）序的依據。兩邊留有一（yī）定尺（chǐ）寸的車（chē）刀退刀槽。

2、正確選（xuǎn）擇（zé）加工刀具。螺（luó）紋車刀的種（zhǒng）類、材質較多，選擇（zé）時要根據被加工材料（liào）的種類合理選用，材（cái）料的牌號要根據不（bú）同的（de）加工階段來確定（dìng）。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬（yìng）質合金車刀，該刀（dāo）具材料既適合於粗加工也適合於精加工，通用性較強，對數控車床加工螺紋而言是比較適（shì）合的。另外，還需要考慮螺紋的形狀誤差與磨製的螺（luó）紋車刀的角度、對稱度。車削45鋼螺紋，刃（rèn）傾角為10°，主後角（jiǎo）為6°，副後角為（wéi）4°，刀（dāo）尖角為59°16’，左右（yòu）刃為直線，而刀尖圓弧半（bàn）徑則由公式R=0.144P確定(其中（zhōng）P為螺距)，刀尖圓角半徑很小在磨製時要（yào）特別（bié）細心。

四（sì）、多頭螺紋加工方法（fǎ）及程序設計（jì）

多（duō）頭螺紋的編程（chéng）方法（fǎ）和單頭螺紋相似，采用改變（biàn）切削（xuē）螺紋初始位置或初始角來實現。假定毛（máo）坯已經按要（yào）求（qiú）加工，螺紋車刀為T0303，采用如下兩種方法來進行編程加工（gōng）。

1.用G92指令（lìng）來加工圓柱型多頭螺（luó）紋。G92指令（lìng）是簡單螺紋切削循環指令，我們可（kě）以利用（yòng）先加工（gōng）一個單線螺紋，然後根據多頭螺紋（wén）的（de）結構（gòu）特（tè）性，在Z軸方向上移過（guò）一個螺距，從而（ér）實現多頭螺紋的加工。程序編（biān）輯如（rú）圖（tú）。(工件原點（diǎn）設在右（yòu）端麵中心)

2.用G33指令來加工圓柱型多頭螺紋。用G33指令（lìng）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(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸編程的（de）螺紋終點坐標（biāo）(采用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺（luó）紋的頭數（shù）

3.多（duō）頭螺紋加工的控製因素（sù）。在（zài）運用程序加工多頭中，要特別注意對以下問（wèn）題的控製：(1)主軸轉速S280的確定。由於數控（kòng）車床加工螺紋（wén）是依靠主軸編碼器工作（zuò）的，主軸編碼器對不同導（dǎo）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(式中P為螺紋的導程)，S不能超過320r/min，故取（qǔ）S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺紋加工的（de）最後一刀基本采用重（chóng）複切削的（de）辦法（fǎ），這樣可以獲得更光滑的（de）牙（yá）表（biǎo）麵，達到Ra3.2要求。(3)批量加工過程控製。對試件切削運（yùn）行程序之前除（chú）正（zhèng）常要求對刀外，在FANUC數控係（xì）統中要設定刀具磨損值在0.3～0.6之間（jiān），第一次（cì）加工完後用螺紋千分尺進行精密（mì）測量並記錄數據，將磨（mó）損（sǔn）值減少0.2，進行第二（èr）次（cì）自動（dòng）加工，並將測量（liàng）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（jiǎn）幅與中徑（jìng）的（de）減幅的關係，重複進（jìn）行，直（zhí）至將中（zhōng）徑尺寸（cùn）調試到公差帶的（de）中心為止。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（jù），也（yě）可以通過調整刀具磨損值（zhí）進行補償。