​多頭螺紋數控車床加工步驟和方法，超實用！

在現代工（gōng）業生產中（zhōng），利用數控車床加工螺紋，能大大提高生（shēng）產效率、保證螺紋加（jiā）工精度，減輕操作工人的勞動強（qiáng）度。但在（zài）高職院校（xiào）的數（shù）控車床實習培訓教（jiāo）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感到棘手，特別是（shì）加工多頭螺紋，更加無所適從。下麵通過（guò）螺紋零件的實際加工分析，闡述多頭螺（luó）紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的基（jī）本特性

在機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用，例如（rú）數控車床的主軸與卡盤的聯結（jié），方刀架上螺釘對刀具的堅固（gù），絲杠螺母的傳動等。它是在圓柱或圓錐表麵上沿著（zhe）螺旋線所形成的具有規定牙型的連續凸（tū）起和（hé）溝槽，有外螺紋和內螺紋兩種。按照螺紋剖麵形狀的不同，主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩（jǔ）形螺紋四種。按照螺紋的線數（shù）不同，又可分為單線螺紋和多線螺紋。在各種機械中（zhōng），螺紋零（líng）件的作用主要有以下幾點：一是用於連接、緊固;二是（shì）用於傳遞動力，改變運動形式（shì）。三角螺紋常用於連接、堅固;梯形螺紋和矩形螺紋常用於傳遞動力，改變（biàn）運動形式。由於用途不同（tóng），它們的技術要（yào）求和加工方法也不一樣。

二、加（jiā）工方（fāng）法

螺紋的加（jiā）工，隨著科（kē）學技（jì）術的發展，除采（cǎi）用普（pǔ）通（tōng）機床加工外，常采（cǎi）用數（shù）控機床加（jiā）工。這樣既能減輕加工螺紋的加工（gōng）難度又能提高工作效率，並且能保證（zhèng）螺紋加工質量。數控機床加（jiā）工螺（luó）紋常用（yòng）G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用於加工單（dān）行程螺紋，編程任務重，程序複雜;而采用指令G92，可以實現簡單螺紋切（qiē）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。指令G76，克服（fú）了指令G92的缺（quē）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，可節省編程時間。

在普通車床上進行多頭螺（luó）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（dòng）進給小刀（dāo）架並用百分表（biǎo）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（diào）整齒輪齧合相位，再依次加工其餘（yú）各頭螺紋。受普通車床絲杠螺距誤（wù）差、掛輪箱傳動誤差、小拖板移動誤差（chà）等多方麵的影響，多頭螺（luó）紋的導程和螺距難以達到很（hěn）高（gāo）的精（jīng）度。而且，在整個加工過程中，不（bú）可避免地（dì）存在（zài）刀具磨損甚至（zhì）打刀等問題，一旦換刀，新刀必須（xū）精確定位在（zài）未完成的那條螺紋（wén）線上。這一（yī）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（dān）靠操作者的個人經驗和技能是不能保證（zhèng）生產效率和產品質量的。在製造業現代化的今天，高精度數控機床（chuáng）和高性能數控係統的（de）應用使許多普通機床和傳統工藝難以控製（zhì）的精度變（biàn）得容易實現，而（ér）且生產（chǎn）效率和產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（wén）M30×3/2-5g6g為例，說明多（duō）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的螺紋。采用的（de）材料是為45#圓鋼坯料。

1.準備工作（zuò）。通過對加工零件的分（fèn）析，利（lì）用車工手冊查（chá）找M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該工件是導程為3mm紋且螺距為1.5(該參數是查表的重要依（yī）據)的（de）雙線螺;大徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸（cùn）上偏差為-0.032、下偏差（chà）為-0.268、公差有0.236，公差（chà）要求較（jiào）鬆；中徑為29.026，公差帶為5 g，查得（dé）其尺寸上偏差為（wéi）-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（liàng）按照初精加工及材料來確定。大徑是（shì）車削（xuē）螺紋毛壞外圓的編程依據（jù），中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺紋程序的依（yī）據，小徑是編製螺紋加工程序的依據。兩邊留有一定尺寸的車刀退（tuì）刀槽。

2、正確選（xuǎn）擇加工刀具。螺紋車刀的種類、材質較多，選擇時要根據被（bèi）加工材料的種類合理選用，材料（liào）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加工，通（tōng）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的螺紋車刀的角度、對稱度。車削45鋼（gāng）螺紋，刃（rèn）傾角為10°，主後角為6°，副後角為4°，刀尖角為59°16’，左（zuǒ）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（luó）距)，刀（dāo）尖圓角半徑很小在磨製時要特別細（xì）心。

四、多頭螺紋加工（gōng）方法及程序設計

多頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相似，采用改變切削螺（luó）紋初始位置或初（chū）始角來實現。假定毛坯已經（jīng）按（àn）要求加工，螺紋車刀為T0303，采用如下兩種方法來（lái）進（jìn）行編程加工。

1.用G92指令來（lái）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，我們可以利用先加工一個單線螺紋，然後根據多頭螺紋的結（jié）構特（tè）性，在Z軸方向上移過一個螺（luó）距，從而實現多頭螺紋的加工。程（chéng）序編輯如圖。(工件原（yuán）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（lìng）來編程時，除了考慮螺紋導程(F值)外，還要（yào）考慮（lǜ）螺紋的頭數(P值)來說明螺紋軸向的分度角。

式中：X、Z——絕（jué）對尺寸編程的螺紋終點坐標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺（chǐ）寸編程的螺紋終點坐標(采（cǎi）用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭（tóu）數

3.多頭螺紋加（jiā）工的控製因素。在運用程序加工多頭中，要特別注意對以下問題（tí）的控製：(1)主軸轉速S280的確定。由（yóu）於數控車床加工螺紋是依靠主（zhǔ）軸編碼器工（gōng）作的，主軸編碼器（qì）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（yào）用經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的導程)，S不（bú）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（hòu）一刀基本采（cǎi）用重複切削的辦法，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（jiàn）切削運行程序之前除正（zhèng）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，第一次（cì）加工完後用螺紋千分尺進行精密測（cè）量（liàng）並（bìng）記錄數（shù）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）磨損補償值的遞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公差帶的中心（xīn）為止。在以後的（de）批量加工中，尺寸（cùn）的（de）變化（huà）可以用螺紋環規抽檢，並通過更改程序中的X數據，也可以（yǐ）通（tōng）過調整刀具磨損值進行補（bǔ）償。