多頭螺紋數控車床加工步驟和方法，超實用！

在現代工業生產中，利用數（shù）控車床加工螺紋，能大大提高生（shēng）產效率、保證螺紋加工精（jīng）度，減輕操作（zuò）工人的勞動強度。但在高職院校的數控車床實習培訓（xùn）教（jiāo）學（xué）中普（pǔ）遍（biàn）存在如下現象（xiàng）：部分（fèn）教師和絕大多數學（xué）生對螺紋加工感到棘手，特別是加工多頭螺紋，更加無所適（shì）從。下麵通過螺紋零（líng）件的實際加工分析，闡述（shù）多頭螺紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的基本特性（xìng）

在機械製造中，螺（luó）紋聯接（jiē）被廣泛應用，例如數控車床的主軸與卡盤的聯結，方刀架（jià）上螺釘對刀具的堅固，絲杠螺（luó）母的傳動等。它是在圓柱（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（gōu）槽，有外螺紋和（hé）內螺紋（wén）兩種。按照螺紋剖麵形狀（zhuàng）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（shù）不同，又可分為單（dān）線螺紋和多線螺紋。在各種機械（xiè）中（zhōng），螺紋零件的作用主要（yào）有以下幾點：一是用（yòng）於連（lián）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、堅固;梯形螺紋和矩形螺（luó）紋常用於傳（chuán）遞動力，改變（biàn）運動形式。由於用（yòng）途不同，它們（men）的技術要求和加工方法也不（bú）一（yī）樣。

二、加工方（fāng）法

螺紋的（de）加工，隨著科學技術的發展，除采用普通機床加工外，常采用數控機床加工。這樣既能減輕加工螺紋的加工難度又能提高工作效率，並且能保證螺紋加工質量。數控機床加（jiā）工（gōng）螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用於加（jiā）工單行程螺紋，編程任務重，程序（xù）複雜;而（ér）采用指令G92，可（kě）以實現簡（jiǎn）單螺紋切削循環，使程序編輯大為簡化，但要求工件坯料（liào）事先必須經過粗加工。指令G76，克服了指（zhǐ）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。且程序（xù）簡（jiǎn）捷，可節省編程時間。

在（zài）普通車床上進行多頭螺紋車削一直是一個加（jiā）工難點：當（dāng）第一（yī）條螺紋車成之後，需要手動進給小刀架並用百分表校正，使刀尖沿軸向精確移動（dòng）一個（gè）螺（luó）距（jù）再加工第二條螺紋;或者打開掛（guà）輪（lún）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（luó）距誤差、掛輪箱傳動誤差、小拖板移動誤差等（děng）多方麵的影（yǐng）響，多（duō）頭螺紋的導程和螺距難以達到很高的精度。而且（qiě），在整個加工過程中，不可避免地存在刀具磨損甚至打刀等（děng）問題，一旦換刀，新（xīn）刀必須精確定位在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（yàn）和高超的技能。然而，在批量生產中，單靠操作者的個人經驗和技能是不能保證生產效率和產品質量的。在製造業現代化的今天，高（gāo）精度數控機床和高（gāo）性能數控係（xì）統的應用（yòng）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（qiě）生產效率（lǜ）和產品質量也得到了很大程度的（de）保證。

三、實例分（fèn）析

現以FANUC係統的GSK980T車床，加工螺紋M30×3/2-5g6g為例，說明（míng）多頭螺紋的（de）數控加工過程（chéng）：

工件要求：螺紋長度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表麵粗糙度為Ra3.2的螺紋。采（cǎi）用的材（cái）料是（shì）為（wéi）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（chá）找M30×3/2-5g6g的（de）各項（xiàng）基本參數：該工（gōng）件是導程為（wéi）3mm紋且螺（luó）距為1.5(該參數是查表的重要（yào）依（yī）據)的雙線螺;大徑為30，公（gōng）差帶為6g，查（chá）得其尺寸上（shàng）偏差為（wéi）-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（jǐn）;小徑按照大徑減去車削深度確定。螺紋的總背吃刀（dāo）量ap與螺距的（de）關係近經驗公式ap≈0.65P，每次（cì）的背吃刀量按照初精加工及（jí）材料來確定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編程依據，中徑是螺紋（wén）尺寸檢測（cè）的標準和調試螺紋程序的依據，小徑是編（biān）製（zhì）螺紋（wén）加工程序的依據。兩邊留有一定尺寸的車刀退刀（dāo）槽（cáo）。

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（yào）根據被加工材料（liào）的種類合理（lǐ）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（yú）粗加工（gōng）也適合於精加工，通用性較強，對數控車床加工螺（luó）紋而言是比較適合（hé）的。另外，還（hái）需要考慮螺紋的形狀誤（wù）差（chà）與（yǔ）磨製的螺紋車刀的角度、對稱度。車削45鋼螺紋（wén），刃傾（qīng）角為（wéi）10°，主後（hòu）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（luó）距)，刀尖圓角半徑很小在磨製時要特別（bié）細（xì）心。

四、多頭螺紋加工方法及（jí）程序設計

多頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相似，采用（yòng）改變切削螺紋初始位置或初始角來實現（xiàn）。假定毛坯已經按要求加工，螺紋車刀（dāo）為T0303，采用如下兩種（zhǒng）方法來進行編程加工。

1.用G92指令來加工圓柱型多頭螺紋（wén）。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（wén）的（de）結構特性，在Z軸方向上移過一個螺距，從而（ér）實現多頭螺紋的加（jiā）工。程序編輯如圖。(工件原點設在右端麵（miàn）中心)

2.用（yòng）G33指令來加工圓柱型多頭螺紋。用（yòng）G33指令來編程時，除了考慮螺紋導程(F值)外，還要考慮（lǜ）螺紋的頭數(P值)來說明螺紋軸向的分度（dù）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——增量尺寸編程的螺紋終點坐標(采用直徑（jìng）編程)

F——螺紋（wén）的導程

P——螺紋的頭數

3.多頭螺紋加工的控（kòng）製因素。在運用程序加工多頭中，要特別注意對（duì）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作的，主軸編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（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（guò）320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙（cāo）度要求。螺紋加工的（de）最後一刀基本采用重複切削的辦法，這樣可以獲得更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要求（qiú）。(3)批量加工（gōng）過程控製。對試件切削運行程序之前除正常要求對刀外，在FANUC數控係統中要設定（dìng）刀具磨損值在0.3～0.6之間，第一次加工（gōng）完後用螺（luó）紋千分（fèn）尺進行精密測量並記錄數據，將（jiāng）磨（mó）損值減少0.2，進行第二次自動加工，並將測量數據記錄，以後將磨損補償值的遞減（jiǎn）幅度減少（shǎo）並觀察它的（de）減幅與中徑（jìng）的減幅的關係，重複進行（háng），直（zhí）至將中徑尺寸調試到公差（chà）帶的中心（xīn）為止。在以（yǐ）後的批量加工（gōng）中，尺寸（cùn）的變化可（kě）以用螺（luó）紋環規抽檢，並（bìng）通過更改程序中的X數（shù）據（jù），也可（kě）以通過調整（zhěng）刀（dāo）具磨損值進行補償。