​多頭螺紋數控車床加工（gōng）步驟和（hé）方法，超實用！

在現代工業生產中，利用（yòng）數控車床加工螺紋，能大大提高生（shēng）產效率、保證（zhèng）螺紋加工精度，減輕操作工人的勞動強度（dù）。但在高職院校的數（shù）控車床（chuáng）實習培訓教學中普遍存在如下現（xiàn）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（lián）接被廣泛應用，例如數控車床的（de）主軸與卡盤（pán）的聯結，方刀架上螺釘對刀（dāo）具的堅固，絲杠螺母的傳（chuán）動等。它是在圓柱或圓錐表麵上（shàng）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。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（xíng）螺紋四種。按（àn）照螺紋的線數不同，又（yòu）可分為單線螺紋和多線螺紋。在（zài）各種機械中，螺紋零件的作用主要有以下幾點：一是（shì）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、堅固;梯形螺紋和（hé）矩形螺（luó）紋常用於傳遞（dì）動力，改（gǎi）變運動（dòng）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、加工方法

螺紋的加工，隨（suí）著科學技術的發展，除采用普通機（jī）床加工外，常采用數（shù）控機（jī）床加工。這樣既能減輕加工螺紋的加工難（nán）度（dù）又能提高工作效（xiào）率，並（bìng）且能保證螺紋加工質量。數控機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中（zhōng）指令G32用於加工單行程螺紋（wén），編程任務重，程序複雜;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（jiàn）坯料事先（xiān）必須經過粗加工。指令G76，克服了（le）指令G92的（de）缺點（diǎn），可以將工件從坯料到成品螺（luó）紋一次性加工完（wán）成。且（qiě）程序簡捷，可（kě）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：當第一條螺紋車成之後，需要手動進給小刀架並用百分表校正，使（shǐ）刀尖沿軸向精確移動一（yī）個螺（luó）距再加工第二條螺紋;或者打開掛（guà）輪箱（xiāng），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、掛輪箱傳動（dòng）誤差（chà）、小拖板移動誤差等（děng）多方麵的影響，多頭螺紋的導程和螺距難以達（dá）到很高的精（jīng）度。而且，在整個加工過程中，不可避免地存（cún）在刀具磨（mó）損甚至打（dǎ）刀（dāo）等問（wèn）題，一旦換刀，新刀必須精確定位在未完成的那條（tiáo）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（néng）。然而，在批量生產中，單靠操作（zuò）者的個人經驗和技能是不能（néng）保證生產效率和產品質量的。在製造業現代化的（de）今天（tiān），高精度數控機（jī）床和高性能（néng）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）產效率和產品質量也得到了很（hěn）大程度的保證。

三、實例分析

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

工件要（yào）求：螺紋長（zhǎng）度為25mm，兩頭倒角（jiǎo）為2×45°、牙表麵粗糙度（dù）為Ra3.2的螺紋。采用的材料是為45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通過對加工零（líng）件的分析，利用車工手冊查找M30×3/2-5g6g的各項（xiàng）基（jī）本參數：該工件是導程為3mm紋且螺距（jù）為1.5(該參數是查表的重要依據)的雙（shuāng）線螺;大徑為30，公（gōng）差帶為6g，查得其尺（chǐ）寸上（shàng）偏差為-0.032、下偏差為-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（chá）得其尺寸上（shàng）偏（piān）差為-0.032、下偏差為-0.150，公差為（wéi）0.118，公差要求較緊;小（xiǎo）徑按照大徑減去車削深度確（què）定。螺紋（wén）的（de）總背吃刀量（liàng）ap與螺距的關係近經驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初（chū）精（jīng）加工及材料來確定。大徑是（shì）車削螺紋毛（máo）壞外圓的編程依據，中徑是螺紋尺寸檢測（cè）的標準（zhǔn）和調試螺紋（wén）程（chéng）序的依據，小徑是編製螺紋加工程序的依據。兩（liǎng）邊（biān）留有一定尺寸的車刀退刀槽（cáo）。

2、正確選擇加工刀具。螺紋車刀的種類、材質（zhì）較多，選擇時要根據被加工材料（liào）的種類合理選用（yòng），材料的牌號（hào）要根據不同的加工階段來（lái）確定。對（duì）於45#圓（yuán）鋼材質，宜選用YT15硬（yìng）質合金車刀，該（gāi）刀具材料（liào）既（jì）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（hái）需要考慮螺紋的形狀誤差與磨（mó）製（zhì）的螺紋車刀的角度、對稱（chēng）度。車削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主後角為6°，副（fù）後角為4°，刀尖角為59°16’，左右刃為直（zhí）線，而刀尖圓弧半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀尖圓角半徑很小在磨製時要特別（bié）細心。

四、多頭螺紋加工方法及程（chéng）序設計

多頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相似，采用改變切削螺紋初始位置或初始角來實現。假定毛坯已（yǐ）經按要求加工（gōng），螺紋車刀為T0303，采用（yòng）如下兩種方（fāng）法來（lái）進行編程加工。

1.用G92指令來加（jiā）工圓柱型多頭螺紋（wén）。G92指令是簡（jiǎn）單螺（luó）紋切削循環指令，我們可以利用先加（jiā）工一個單線螺紋，然後（hòu）根據多頭螺紋的結構特性，在Z軸方向上移過（guò）一個螺距，從而實現多頭螺（luó）紋的加工。程序編輯如圖（tú）。(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（luó）紋。用G33指（zhǐ）令來編（biān）程時，除了考慮螺紋導程(F值)外，還要考慮螺紋的（de）頭數(P值)來（lái）說明螺紋軸（zhóu）向（xiàng）的（de）分度角。

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

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（dǎo）程

P——螺紋的頭數

3.多頭螺紋加工的控製因素。在運用程序加工多頭中，要特別注意對以下問題的控製：(1)主軸轉速S280的確（què）定。由於數控車床加工螺（luó）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（zhóu）轉速有一個（gè）極限識別要求，要用經驗公式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（cāo）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）樣可以（yǐ）獲（huò）得更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要求（qiú）。(3)批（pī）量加工過程控製。對試件切削運行程序（xù）之（zhī）前除正常（cháng）要（yào）求對刀（dāo）外（wài），在FANUC數控係統中要設定刀（dāo）具磨損值（zhí）在0.3～0.6之間（jiān），第一次加工完後用螺紋千分尺進行精密測量並記錄數據（jù），將磨損值減少0.2，進行第（dì）二次自動加工，並將測量數據記錄（lù），以後將磨損補償（cháng）值的遞減幅度減少並觀察它的減幅與中（zhōng）徑的減幅的關係，重複（fù）進行，直至將中徑尺寸調試到公差帶的（de）中（zhōng）心為止。在以（yǐ）後（hòu）的批量加工中，尺寸的變化可以用螺紋環規抽檢，並通（tōng）過更改程序中的X數據，也可（kě）以通過調整刀具磨（mó）損值進行補償。