多頭螺紋數控（kòng）車床加工步驟和方法，超實用！

在現代工業生產中（zhōng），利用數控車床加工螺紋，能（néng）大大提高生產（chǎn）效率、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的勞動（dòng）強度。但在高職院校的數（shù）控車床實習培訓（xùn）教學中普遍存在如下現象：部分教師和絕大多數學生對螺紋加工感到棘手，特別是加工多頭螺紋，更加無所適從。下麵通過螺紋零件的（de）實際加工分析，闡述多頭螺紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的基本特性

在機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用，例如數控車床的主軸與卡盤的聯結，方刀架上螺釘對刀具的堅固，絲杠螺母的傳動等。它是在圓柱或圓錐表麵上沿著螺旋線所（suǒ）形成的具有規定牙型的連續凸起和溝槽，有外螺紋和內螺紋兩種（zhǒng）。按照螺紋剖麵形（xíng）狀的不同，主要有三角（jiǎo）螺紋、梯形螺紋（wén）、鋸（jù）齒螺（luó）紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線數不同，又可分為單線螺紋和多線（xiàn）螺（luó）紋。在各種機械中，螺紋零件的作用主要有以下幾點（diǎn）：一是用於連接、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（de）技術要求和加工方法也不一樣。

二、加工方法

螺紋（wén）的加工，隨著科學（xué）技術的發展，除采用普通（tōng）機床加工（gōng）外，常采用數控機床加（jiā）工。這樣（yàng）既能減輕加工螺（luó）紋的加工難度又能提高（gāo）工作效率，並且能保（bǎo）證螺紋加工質量。數控機（jī）床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令（lìng）G32用於加工單行程螺紋，編（biān）程任務重，程序複雜;而采用指令G92，可以實現（xiàn）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加工（gōng）。指令（lìng）G76，克服了指令G92的（de）缺點，可以將工件從坯料到成品螺紋一次性加工完成。且程序簡捷，可節省編程（chéng）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用（yòng）百分表校正，使刀尖沿軸向精確移動（dòng）一個螺距再（zài）加工第二條螺（luó）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。受普通車床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動（dòng）誤差、小拖板（bǎn）移動誤差等多方麵的（de）影響，多頭螺紋（wén）的導程和螺距難以達到很高的精度。而且，在整（zhěng）個加工過（guò）程（chéng）中，不可避免地存在刀（dāo）具磨損甚至打刀等問題，一旦換（huàn）刀，新刀必須精確（què）定位（wèi）在未完成的那條螺紋線上。這一切都要（yào）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，單靠操作者的個人經驗（yàn）和技能是不（bú）能保證生（shēng）產效（xiào）率和產品質量（liàng）的。在製造業現代化的今天，高精度數控機（jī）床和高性能數控係統（tǒng）的應用使許多普通機床和傳統工藝難以（yǐ）控製的精度（dù）變得容易實現，而且生產（chǎn）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（yǐ）FANUC係統的GSK980T車床，加工螺紋M30×3/2-5g6g為（wéi）例，說明多頭螺紋的數控加工過程：

工件要求：螺紋（wén）長度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表麵粗糙度為Ra3.2的（de）螺紋。采用（yòng）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，利用車工手冊查找M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該工件是導（dǎo）程（chéng）為3mm紋且螺（luó）距為1.5(該參數（shù）是查表的重要依據)的雙線螺;大徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏差為（wéi）-0.268、公差有0.236，公差要求較（jiào）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（xiǎo）徑按照大徑減去車削深度確定。螺紋的（de）總背吃刀（dāo）量ap與螺距的關係近經驗（yàn）公（gōng）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（wén）毛壞外圓的（de）編程依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺紋程序的依據，小徑是編製螺紋加工（gōng）程序的依據。兩邊留有一定尺寸的車刀退刀槽。

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，材料的牌號要根據不同的加工階段來確定。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬質合金車刀，該刀具材料既適合於粗加工也適合於精（jīng）加工（gōng），通用性較強，對數控車床加工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（zhì）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59°16’，左右刃為直線，而刀尖圓弧半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀（dāo）尖圓角半徑很小在磨製時要特別細心。

四、多頭螺（luó）紋加（jiā）工方法（fǎ）及程序設計

多頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相似，采（cǎi）用改（gǎi）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，螺紋車刀為T0303，采用如（rú）下兩種方法（fǎ）來進行編（biān）程加（jiā）工。

1.用G92指令來（lái）加工圓柱型多頭螺紋。G92指令是簡單螺紋切削循（xún）環（huán）指令，我們可以利用先加工一個（gè）單線（xiàn）螺（luó）紋，然後根（gēn）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加工。程（chéng）序編輯如（rú）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（shù）(P值)來說明（míng）螺紋軸向的（de）分度（dù）角。

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

U、W——增量尺寸編程的（de）螺紋終點坐標(采用直徑編程)

F——螺（luó）紋的導程

P——螺（luó）紋的頭數

3.多頭螺紋加工（gōng）的控製因素。在運用程（chéng）序加工多頭中，要特別注意對以下問題的控製：(1)主軸轉速S280的確定。由於數控車床加工螺紋是依靠主軸編碼器工（gōng）作（zuò）的（de），主軸編碼器對不同導程的螺紋在加工時的主軸轉速有（yǒu）一個極限識別要求，要用經驗（yàn）公式S 1200/P-80來確定(式（shì）中P為螺紋的導程)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵（miàn）粗糙度要求（qiú）。螺紋加工的最後一刀基本采用重複切（qiē）削的辦法，這樣可以獲得更光滑的（de）牙表麵，達到Ra3.2要求。(3)批量加工過程控（kòng）製。對試件切削（xuē）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（zhī）間，第（dì）一次加工完後用螺紋千分尺進行（háng）精密測量（liàng）並記錄數據，將磨損值減少0.2，進行第二次自動加（jiā）工，並將測（cè）量數（shù）據記錄，以後將磨（mó）損補償值的（de）遞（dì）減幅度減少並觀察它的減幅與中徑的減幅的關係，重複進行，直至將中徑尺寸調試到（dào）公差帶（dài）的中心（xīn）為止。在以（yǐ）後的批量加工（gōng）中，尺寸的變化可以用螺紋（wén）環規抽檢，並通過更改（gǎi）程序（xù）中的X數據，也（yě）可以通過調整刀具（jù）磨損值進行補償。