多頭螺紋數控車床加工（gōng）步驟和（hé）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（gāo）生產效率、保證螺紋加工（gōng）精度，減輕（qīng）操作（zuò）工人（rén）的勞動強度。但在（zài）高職院校的數控車床實習培訓教學（xué）中普遍存在如下現象：部分教師和（hé）絕大多（duō）數學生對螺紋加工感（gǎn）到棘手，特別（bié）是加工多頭螺紋，更加無所適從。下麵通過螺紋零件的實際加工分（fèn）析，闡述多頭螺紋（wén）的加工步驟和方法。

一、螺紋的基本特性

在機械製造中（zhōng），螺紋（wén）聯接被廣泛應（yīng）用，例如數控車床（chuáng）的主軸與卡盤的聯結，方刀架上螺釘（dìng）對刀具的堅固（gù），絲（sī）杠螺（luó）母的（de）傳動等。它（tā）是在圓柱（zhù）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溝槽，有外螺紋和內螺紋兩種（zhǒng）。按照螺（luó）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螺紋。在各（gè）種機械中，螺紋零件的作用主要有（yǒu）以下幾點：一是用於連接、緊固;二是用於傳遞（dì）動力，改變運（yùn）動形式。三角螺紋常（cháng）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，它們的技術要求和加工方法也不一樣。

二、加工方（fāng）法

螺紋的加工，隨著科學（xué）技術的發展，除采用普（pǔ）通機床加工外，常采用數控機床加工。這樣既能減輕加工（gōng）螺紋（wén）的加工難度（dù）又能提高工作效率，並（bìng）且能保證螺紋加工質量。數控機（jī）床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用（yòng）於加工單行程螺紋，編程任務重，程序（xù）複雜;而采用指令G92，可以實現簡單螺紋切削循環，使程序編輯大為簡化，但要求工件坯（pī）料事先必須經過粗加工。指令G76，克（kè）服了（le）指令G92的缺點，可以將工件從坯料到成品螺紋一次性加工完（wán）成（chéng）。且程序簡捷，可節省編程時間。

在普通車床（chuáng）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（hòu），需要（yào）手動進給小（xiǎo）刀架並用百分表校正，使刀尖沿軸向（xiàng）精確移動一個螺（luó）距再加（jiā）工第二（èr）條螺紋;或者打（dǎ）開（kāi）掛（guà）輪箱，調整齒輪齧合相位，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（chuán）動誤差、小拖板移動誤差等（děng）多方麵（miàn）的影（yǐng）響，多頭（tóu）螺紋的導程和螺距難以達到很高的精度。而且（qiě），在整個加工過（guò）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（jīng）確定（dìng）位在（zài）未完成的那條螺紋線上。這一切都要求操作者具備豐富的經驗和高超的技能。然而，在批量（liàng）生產中，單靠操作者的個（gè）人（rén）經驗和技能是不能保證生產效（xiào）率和產品質量的。在製造業現代（dài）化（huà）的今天，高精度數（shù）控機床和高性能數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實現，而且生（shēng）產效率（lǜ）和（hé）產品質量也得（dé）到（dào）了很大程度的（de）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（jiàn）要（yào）求（qiú）：螺紋長度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表麵粗糙（cāo）度為Ra3.2的螺紋。采用的材料是為45#圓鋼坯料。

1.準備（bèi）工作。通（tōng）過對加工零件的分析（xī），利用車工手冊查找M30×3/2-5g6g的各項（xiàng）基本參（cān）數：該工件（jiàn）是導程為（wéi）3mm紋且螺距為1.5(該參（cān）數是查表的重要依（yī）據)的雙線（xiàn）螺;大徑為（wéi）30，公差帶為6g，查得其尺（chǐ）寸上偏差為-0.032、下偏（piān）差為-0.268、公差有0.236，公差要求（qiú）較鬆；中徑為29.026，公差帶（dài）為5 g，查得（dé）其尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公差要求（qiú）較緊;小徑按照大（dà）徑減去（qù）車削深度確定。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的關係近經驗公式（shì）ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照（zhào）初精加工及（jí）材料來（lái）確定。大徑是車削（xuē）螺紋毛壞外（wài）圓的編程依據，中（zhōng）徑是（shì）螺紋尺寸檢測的標準和調（diào）試螺紋程序的依據，小徑是編製螺紋加工程序的依據。兩邊留（liú）有一定尺寸的車刀退刀槽。

2、正確選擇加工刀具（jù）。螺紋車刀的種類、材質較多，選擇時要根據（jù）被加工材料的種類（lèi）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（yòng）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，通用性較強，對（duì）數控（kòng）車床加（jiā）工螺紋而言是比較適合的。另外，還需要考慮（lǜ）螺紋的形（xíng）狀（zhuàng）誤差與磨製的螺紋車刀的角度、對稱度。車削（xuē）45鋼（gāng）螺紋，刃傾角為10°，主後角（jiǎo）為6°，副（fù）後角為4°，刀尖角為（wéi）59°16’，左右刃為直線，而刀尖圓弧（hú）半徑則（zé）由公（gōng）式（shì）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、多頭螺紋（wén）加工方法及程序（xù）設計

多頭螺紋的（de）編程方法和單頭螺紋相似（sì），采用改（gǎi）變切削螺紋初始位置或初始角來（lái）實現（xiàn）。假定毛坯已經按要求加工，螺紋車刀為T0303，采用如下兩種方法來進行編（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環指令，我們可以利用先加工一個單線螺紋（wén），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。程序編輯如圖。(工件（jiàn）原點設在右端麵（miàn）中心)

2.用G33指令來加（jiā）工圓柱型多頭螺紋（wén）。用G33指令來編程時，除了考慮螺紋（wén）導程(F值)外，還要（yào）考慮螺（luó）紋的（de）頭數(P值)來說明（míng）螺（luó）紋軸向的分度角。

式中：X、Z——絕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(采用直徑編程)

F——螺紋的導（dǎo）程（chéng）

P——螺紋的頭數

3.多頭螺紋加工的（de）控製因素。在運用程序加工多頭中，要特別注意對以下問題的控製：(1)主軸轉速S280的確定。由於（yú）數控車床加工螺紋是依（yī）靠主軸編碼器工作的，主軸編（biān）碼器對不同導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（shì）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S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺紋加工的最後一刀基本采用重（chóng）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（qiú）。(3)批量加工過程控製（zhì）。對試件切（qiē）削運行程序之前除正常要求對（duì）刀外，在FANUC數控係統中要設定刀（dāo）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（chǐ）進（jìn）行精密測量並記錄數據，將磨損值減少0.2，進行第二次（cì）自動加工，並將測量數據記錄，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幅的關（guān）係，重複進行，直（zhí）至將中徑尺寸調試到公（gōng）差帶的中心（xīn）為（wéi）止。在以後的批量加工中，尺寸的變化可以用螺紋環（huán）規抽檢，並通過更（gèng）改程序中的X數據，也可以通過調整刀具磨損值進行補（bǔ）償。