​多頭螺紋數控車床加工步驟和方法，超實用！

在現代（dài）工業生產中，利用數控（kòng）車床加工螺紋，能大大（dà）提高生產效率、保（bǎo）證（zhèng）螺紋（wén）加（jiā）工精度，減輕（qīng）操作工人的勞動（dòng）強度。但在（zài）高職（zhí）院校的數控車床實習培訓教學中普遍存在（zài）如下（xià）現象：部分教師（shī）和絕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（jī）本特性

在（zài）機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用，例如數控（kòng）車床的主軸與卡盤的聯結，方刀架上螺釘對刀具的堅固，絲杠螺母的（de）傳動等。它是在圓柱或圓錐表麵上沿著螺旋線所（suǒ）形（xíng）成的具（jù）有（yǒu）規定（dìng）牙型的連續凸起和溝槽，有外螺（luó）紋和內螺紋兩種（zhǒng）。按照螺紋剖麵形狀的不同，主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形（xíng）螺紋四種。按照螺（luó）紋的線數不同，又可分為單線（xiàn）螺紋和多線螺紋。在各種機械中，螺紋零件的作用主要有以下幾點：一是用於連接、緊固;二是用於傳（chuán）遞動力，改變運動形式。三（sān）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，改變運（yùn）動形（xíng）式。由於用途不同，它們的技術要求（qiú）和（hé）加工方法也不一樣。

二、加工方法

螺紋的加工，隨（suí）著（zhe）科學技術的發展，除采用（yòng）普通機床加（jiā）工外，常采用數控機（jī）床加工。這（zhè）樣既能減輕加工螺（luó）紋的加工難度又能提高工作效（xiào）率，並且能保證螺紋加工質量。數控機床（chuáng）加工螺紋常用（yòng）G32、G92和G76三條指令。其中指（zhǐ）令G32用於加工單行程螺紋（wén），編程任務重，程序（xù）複（fù）雜;而采用（yòng）指令G92，可以實現簡單螺紋切削循環，使程序編輯大為簡化（huà），但要求工件坯料事先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的（de）缺點，可以（yǐ）將工件從坯料到成品螺紋一次性加工完（wán）成。且程序簡捷，可節省編程時間。

在普通車（chē）床上進行多頭螺紋（wén）車削一直是（shì）一個加工難點：當第一條螺紋車成之後，需要手（shǒu）動進給小（xiǎo）刀架並用百分表校正，使（shǐ）刀尖沿軸向精確（què）移動一個螺距再（zài）加工第二條螺紋;或者打開掛輪箱，調整齒輪（lún）齧合相位，再依次加工（gōng）其餘各頭螺（luó）紋。受普通車床絲杠（gàng）螺距誤差、掛輪箱傳動誤差、小拖（tuō）板移動（dòng）誤差等多方麵的影響，多頭螺紋的導程和螺距難以達到很高的精度。而且，在整個加工（gōng）過程中，不可避免（miǎn）地存在刀具磨損甚至（zhì）打刀等問題，一旦（dàn）換刀，新刀必（bì）須（xū）精確定位在未完成（chéng）的那條（tiáo）螺（luó）紋（wén）線上。這一切都（dōu）要求操作者具備豐（fēng）富的（de）經（jīng）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（néng）保（bǎo）證生（shēng）產效率和產品質量的（de）。在（zài）製造業現代化的今天，高精度數控機床和高性（xìng）能數控係統的應用使許多（duō）普通機床和傳統工藝難以控製（zhì）的精度變得容易實現，而且生產效率和產品質量（liàng）也得到了很大（dà）程度的保證。

三、實例（lì）分（fèn）析

現以FANUC係統的GSK980T車床，加（jiā）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：螺紋長度為25mm，兩頭倒（dǎo）角為2×45°、牙表麵粗糙度為Ra3.2的螺紋。采用的材（cái）料是為45#圓鋼坯料。

1.準（zhǔn）備工作。通過對加工零件的分析，利用車工手冊查找M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該工（gōng）件是導程為3mm紋且螺距為1.5(該參數是查表的重要依據)的雙線螺（luó）;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-0.268、公差有（yǒu）0.236，公差要求較鬆；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（wéi）-0.150，公差（chà）為0.118，公差要求（qiú）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與螺距的關係近經驗公式（shì）ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初精加工及材料來確（què）定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編程依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺紋程序的依據，小徑是（shì）編製螺紋加工程序的（de）依據。兩邊留（liú）有一定尺寸的車刀退（tuì）刀槽。

2、正確選擇加工刀具。螺紋車刀的（de）種類、材質較多（duō），選擇時要根據被加工材料的種類合理選用（yòng），材料的牌號要（yào）根據不同的加工階段來確定。對於45#圓鋼材（cái）質，宜選用YT15硬質合金車刀（dāo），該刀具材料既適合於粗（cū）加工也適合於精加（jiā）工，通用性較強，對數控車床加工螺紋而言是比較（jiào）適（shì）合的（de）。另（lìng）外，還需要（yào）考慮（lǜ）螺紋的形狀誤差與磨製（zhì）的螺（luó）紋車刀的角度（dù）、對稱度。車削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主後角為6°，副後（hòu）角為4°，刀尖角為59°16’，左右刃（rèn）為直線，而刀尖圓弧半徑則由（yóu）公式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀（dāo）尖圓角半（bàn）徑很小（xiǎo）在磨製時要特別細心。

四（sì）、多頭螺紋加工方法及程序設計

多（duō）頭螺紋的編程（chéng）方法和單頭螺紋相似，采用改變切（qiē）削螺紋初始位置或初（chū）始角來實現。假定毛坯已經按要求（qiú）加工（gōng），螺紋車刀為T0303，采用（yòng）如下兩種方法來進行編程加工。

1.用G92指令來（lái）加工圓柱型多頭螺紋（wén）。G92指令是（shì）簡單（dān）螺紋（wén）切削（xuē）循環指令，我們可以利（lì）用先加工一個單線螺紋，然後根據多頭螺紋的結構特（tè）性（xìng），在Z軸（zhóu）方向上移過一個（gè）螺距，從而實現多頭螺紋的加工。程序編輯如圖。(工件原點設在（zài）右端（duān）麵中心)

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

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

U、W——增量尺寸編程（chéng）的螺紋終點（diǎn）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（wén）加工（gōng）的（de）控製因素。在運用程序加工多頭中，要特別注意（yì）對以下問題的控製：(1)主軸轉（zhuǎn）速S280的（de）確定。由於（yú）數控車床（chuáng）加工螺紋是依靠主軸（zhóu）編碼器工作的，主軸編碼器對不（bú）同導程的螺紋在加工（gōng）時的（de）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（dìng）(式中P為螺紋（wén）的（de）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（hòu）一刀基本采用重複切削的辦法（fǎ），這樣可以獲得更光滑的牙表（biǎo）麵，達到Ra3.2要求。(3)批量加工過程控製（zhì）。對試件切削運行程序之前除正常（cháng）要求對刀外（wài），在FANUC數控係（xì）統中要（yào）設定刀具磨損（sǔn）值在0.3～0.6之間，第一次加（jiā）工完後用螺紋（wén）千（qiān）分尺進行精密測量並記錄（lù）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（dù）減（jiǎn）少並觀（guān）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（shì）到公（gōng）差帶（dài）的中心（xīn）為止。在以後的批量加工中，尺寸的變化可以用螺紋環規抽檢，並（bìng）通過更改程序中的X數據，也可以通過（guò）調整刀（dāo）具磨損值進行補（bǔ）償。