多頭螺（luó）紋（wén）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（jiā）工螺紋，能大大提高生產效率、保證螺紋加工精度，減（jiǎn）輕操作工人的勞（láo）動強度。但在高職院校的數（shù）控車床實習培訓教（jiāo）學中普遍（biàn）存在如下現象：部分教師（shī）和絕大多（duō）數（shù）學生（shēng）對螺紋加工（gōng）感到棘手，特別是加（jiā）工多頭螺紋，更加無所適從（cóng）。下麵通過螺紋零件的實際加工（gōng）分（fèn）析（xī），闡述多頭（tóu）螺紋的加工步驟和方（fāng）法。

一、螺紋的基本特性（xìng）

在機械（xiè）製造（zào）中，螺紋聯接被（bèi）廣泛應用，例如數（shù）控車床的主軸與卡盤的聯結，方刀架上螺釘對刀具的堅（jiān）固，絲杠（gàng）螺母的傳動等。它是在圓柱或圓錐表麵上沿著螺（luó）旋線所形成的（de）具有規定牙型的（de）連續凸起和溝槽，有外螺紋和內螺紋兩種。按照螺紋剖麵（miàn）形狀的不同，主要有（yǒu）三角螺紋（wén）、梯形（xíng）螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺（luó）紋四種。按照螺紋的線數不同，又（yòu）可分（fèn）為（wéi）單線螺紋和多線螺紋。在各種機械中，螺紋零件的作用主（zhǔ）要有以下幾點：一是用於連接、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（jiē）、堅固;梯形螺紋（wén）和矩形螺紋常（cháng）用於傳遞動力，改變運動形式。由於用途（tú）不同（tóng），它們的技術要求和加工方法也不一樣。

二、加工方法

螺紋的加工，隨著科學（xué）技術的發展，除采（cǎi）用普通機床加工（gōng）外，常采用數控機床加工。這樣既能減（jiǎn）輕加工螺紋的加工難度又能提高工作效（xiào）率，並且能保證（zhèng）螺紋加工（gōng）質量。數控機床（chuáng）加工螺（luó）紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用於加工單行（háng）程螺紋，編程任務重，程序複雜;而采用指令G92，可以實現簡單（dān）螺紋切削循環，使程序編輯大為簡化，但要（yào）求工件坯料事先必須經（jīng）過粗加工。指令G76，克服（fú）了指令G92的缺點，可以將工（gōng）件從坯（pī）料到成品螺紋（wén）一次性加工完成。且（qiě）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（zhí）是（shì）一（yī）個加工難（nán）點：當第一（yī）條（tiáo）螺紋車成之後，需（xū）要手動進給小（xiǎo）刀架（jià）並用百分表校正，使（shǐ）刀尖沿軸向精確移動一個螺距再加工（gōng）第二條螺（luó）紋;或者打開掛輪箱，調整齒輪齧合相位，再依次加工其餘各頭螺（luó）紋。受普通車床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動（dòng）誤差、小拖板移動誤差等多方麵的（de）影（yǐng）響（xiǎng），多頭螺（luó）紋的導程和螺距難以達到很高的精度（dù）。而（ér）且，在整個加工過程（chéng）中，不可避免地存在刀具（jù）磨損甚至打（dǎ）刀等問題，一旦換刀，新（xīn）刀（dāo）必須精確定位在未完（wán）成的那條螺紋線上。這一切都要求（qiú）操作者（zhě）具備豐富的經驗和高超的技能。然而，在批量生產中（zhōng），單靠操作者的個人經驗和技（jì）能（néng）是（shì）不能保證生產效率（lǜ）和產品（pǐn）質量的。在製造（zào）業現代化的今天，高精度數控機床和高性能數控係統的應用使許多（duō）普通機（jī）床（chuáng）和傳統工藝難以控製的精度變得容易實現，而且生產效率和產（chǎn）品質（zhì）量也得到了很（hěn）大程度的保證。

三、實例分析

現以FANUC係統（tǒng）的GSK980T車床（chuáng），加工螺紋M30×3/2-5g6g為例，說明多頭螺紋的數控加工過程：

工件要求：螺紋（wén）長度為（wéi）25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表麵粗糙度為Ra3.2的螺紋。采用的材料是為（wéi）45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通過對（duì）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）程為3mm紋且螺距為1.5(該參數是（shì）查表的（de）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（piān）差為（wéi）-0.268、公差有0.236，公差要求較鬆；中徑（jìng）為29.026，公差帶為5 g，查得（dé）其尺寸（cùn）上偏差為-0.032、下偏差（chà）為-0.150，公差為0.118，公差要求較緊;小徑按照大（dà）徑減去車削深度確定。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的關係近經驗公（gōng）式ap≈0.65P，每次（cì）的背吃刀量按照初精加工及（jí）材（cái）料來（lái）確定。大徑是車削螺紋毛壞（huài）外圓的編程依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準（zhǔn）和調試螺紋程序的依據，小徑（jìng）是編製螺紋加工程序的依據。兩邊留有一定尺寸（cùn）的車刀退刀槽。

2、正確選擇加工刀具（jù）。螺紋車刀（dāo）的種類、材質較多，選擇時要根據被加工材料（liào）的種類合理選用，材料的牌號要根據（jù）不同的加（jiā）工階段來確定。對於45#圓鋼材（cái）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（chà）與磨製的螺紋車刀的角（jiǎo）度、對稱度。車削（xuē）45鋼螺紋，刃傾角（jiǎo）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（bié）細心。

四、多頭螺（luó）紋加工方法及程序設計

多頭螺紋（wén）的編程方法和單頭（tóu）螺紋相似，采用改變切削螺紋初始位置或（huò）初始角（jiǎo）來實現。假定毛坯已經按要求加工，螺紋車（chē）刀為T0303，采用如下兩種方法來進行編程加（jiā）工。

1.用G92指（zhǐ）令來加工圓柱型多（duō）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，然後根據多頭螺紋的結構（gòu）特性，在Z軸方向（xiàng）上移過一個螺距，從而實現多頭螺紋的加工。程序編輯如圖。(工件原點（diǎn）設在右端麵中心)

2.用（yòng）G33指令來加（jiā）工圓柱型多頭螺紋。用G33指令來編程時，除了考慮螺紋導程(F值)外，還要考慮螺紋（wén）的頭數(P值)來說明螺紋（wén）軸向的分度角。

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

U、W——增量尺寸編程的螺紋終點坐標(采用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數

3.多頭螺紋加工（gōng）的控製因素。在運用程序加工多頭中，要特別（bié）注意對以下問題的控製：(1)主軸轉速（sù）S280的確定。由於數（shù）控車床加工螺紋是依靠主軸編碼器工作的，主軸編碼器對不同導（dǎo）程的螺紋在加工時的主軸轉速有（yǒu）一個極限識別要求，要用經驗公式S 1200/P-80來確定（dìng）(式中（zhōng）P為螺紋的導程)，S不能（néng）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複切削的辦法，這（zhè）樣可（kě）以獲（huò）得更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要求。(3)批量加工過程（chéng）控（kòng）製（zhì）。對試件切削運行程序（xù）之前除正常要求對刀外，在FANUC數控係統中要設（shè）定刀具磨損值（zhí）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量並記錄數據（jù），將磨（mó）損值減少0.2，進行第（dì）二次自（zì）動加工，並將（jiāng）測量數據記錄，以後將磨損補償值的遞減（jiǎn）幅度減少並觀察它的減幅（fú）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為止。在以後（hòu）的批量加工中，尺寸（cùn）的（de）變化可以用螺紋環規抽檢，並通過更改程序中的X數據，也可以通過調整刀具磨損值進行（háng）補償。