多頭螺紋數控車床加工步驟（zhòu）和（hé）方法，超實用！

在現代工業生產中，利用數控車床加工螺紋，能（néng）大大提高生產效率、保證螺紋加工（gōng）精度（dù），減輕操作工人的（de）勞動強（qiáng）度（dù）。但在高職院校的數控車床（chuáng）實習培訓教學中普遍存（cún）在如下現象：部分（fèn）教師和絕大多數（shù）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（chǎn）述多頭螺（luó）紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的基本特性

在機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用（yòng），例如數控（kòng）車（chē）床的主軸與卡盤的聯結，方刀（dāo）架上螺釘對刀具的堅固，絲杠螺母的傳動等。它是在圓柱或圓錐表麵上沿著螺旋線（xiàn）所形成的（de）具有規（guī）定牙型的連續凸起和溝槽，有外螺紋（wén）和內螺紋兩種。按照螺紋（wén）剖麵形狀的不同，主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩（jǔ）形螺紋四（sì）種。按照螺紋的線數不同（tóng），又可分為單線（xiàn）螺紋和多線螺紋。在各種機械中，螺（luó）紋零件的作用主要有以下幾點：一是用於連接、緊固;二是用於傳遞動力，改變運動形式。三角螺紋常用於連接、堅（jiān）固;梯形螺紋和矩形螺紋（wén）常用於傳遞動力，改變運動形式。由（yóu）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，隨著科學技術的發展，除采用普通機床加工外，常（cháng）采用數控機床加工。這樣既能（néng）減輕加（jiā）工螺（luó）紋的加工難（nán）度（dù）又能（néng）提高工作效率，並（bìng）且能保證螺紋加工（gōng）質量。數（shù）控機床（chuáng）加工螺紋常用G32、G92和（hé）G76三條指令。其中指令G32用於加工單行程螺紋，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（qiú）工件坯料事（shì）先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺點，可以將工件從坯料到成（chéng）品（pǐn）螺紋（wén）一次性加工完成。且程序簡捷，可（kě）節省編程時間。

在普通車床上進行多頭螺紋車削一（yī）直是一個（gè）加工難點：當第一條螺紋車（chē）成之後，需要手動進給小刀架並（bìng）用百分（fèn）表校正，使刀尖沿軸向精確移動一個（gè）螺距（jù）再加工第二（èr）條螺（luó）紋（wén）;或者打開掛輪箱，調整齒輪齧合相（xiàng）位，再依（yī）次加工（gōng）其餘各頭（tóu）螺紋。受普通車床絲杠螺距（jù）誤差、掛輪箱傳動誤差、小（xiǎo）拖板（bǎn）移（yí）動誤差等多方麵的影響，多（duō）頭螺紋的導程和螺距難以達到（dào）很高的精度。而且，在整個加工過程（chéng）中（zhōng），不可避免地存在刀具磨損甚（shèn）至打刀（dāo）等問題，一旦換刀（dāo），新刀必須精確定（dìng）位在未（wèi）完（wán）成的那條螺紋線上。這一（yī）切都要求操作者具備豐富的（de）經驗和高超的技能。然而，在批量生產中，單靠操（cāo）作者的個人經驗和技能是不能保證生產效率和產品質量（liàng）的。在製造業現（xiàn）代化的今天，高精度數控機床（chuáng）和高性能數（shù）控係統的應用使許多普通機床和傳統工（gōng）藝難以控製的精度變得容易實現，而（ér）且生（shēng）產（chǎn）效率和產品質量也得到了很大（dà）程度的保證。

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（shuō）明多頭螺紋的數控加工過程：

工件要求：螺紋長（zhǎng）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（shì）為45#圓（yuán）鋼坯（pī）料。

1.準備（bèi）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的各項基本（běn）參數：該工件是導程為（wéi）3mm紋且螺距為1.5(該參數（shù）是查表的重（chóng）要依據)的雙線螺;大徑為（wéi）30，公差帶為6g，查得其尺寸（cùn）上偏差為-0.032、下偏差為-0.268、公差有0.236，公差要（yào）求較（jiào）鬆；中徑為29.026，公差帶為5 g，查得（dé）其尺寸上偏差為（wéi）-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公差要求較緊;小徑按照大徑減（jiǎn）去車削深度確定。螺紋（wén）的總背吃刀量ap與螺距的關（guān）係近經（jīng）驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按（àn）照（zhào）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，中徑是螺紋尺（chǐ）寸檢測的標準和調試螺紋程序的依據，小徑是編製螺紋加工程序的依據。兩邊留有一定尺寸的車刀退刀槽。

2、正（zhèng）確選擇加工刀具。螺紋車刀的種類、材質較多，選擇時要根據被加工材料的種類合理選（xuǎn）用，材料的牌號要根據不同的加工階段來確定。對於（yú）45#圓鋼（gāng）材質，宜選用YT15硬質（zhì）合（hé）金車刀，該刀具材料既適合於粗加工也適合於精（jīng）加工（gōng），通用性較強，對數控車床加（jiā）工螺紋而言（yán）是比較適合的。另外，還需（xū）要（yào）考慮螺紋的形狀誤差與磨製的螺紋車刀的角度、對稱度。車削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主後角為6°，副後角為4°，刀尖角為59°16’，左（zuǒ）右刃為直線，而刀（dāo）尖圓弧（hú）半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為螺距（jù）)，刀尖（jiān）圓角半徑很（hěn）小在磨製時要特別（bié）細心。

四（sì）、多頭螺紋加工方法（fǎ）及（jí）程序設計

多頭螺紋的編程方法和（hé）單頭螺紋相似，采用改變切（qiē）削螺紋初始位置或初始角來實現。假定毛坯（pī）已經按（àn）要求加工，螺紋車刀為T0303，采用如下兩種方法來進行編程加工。

1.用G92指令來加工圓柱型多頭螺紋。G92指令是簡單螺紋切削循環指（zhǐ）令，我們可以利用先加工一個單（dān）線螺紋，然後根據多頭螺紋的結（jié）構特性，在Z軸方向（xiàng）上移過一個螺距，從（cóng）而實現多頭螺紋的加工。程（chéng）序編輯如圖。(工件原點設在右端麵中心)

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

式中：X、Z——絕對尺（chǐ）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（zhōng）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（jiā）工的控製因（yīn）素。在運用程（chéng）序加工多頭中，要特別注意對以下問題（tí）的控製：(1)主軸轉速S280的確定（dìng）。由於數控（kòng）車床加工（gōng）螺（luó）紋（wén）是依靠主軸編碼器（qì）工作的（de），主軸編碼器對不同導程（chéng）的螺紋（wén）在加工（gōng）時的主軸轉速有一個極限識別要求，要用經驗公（gōng）式S 1200/P-80來（lái）確定(式中P為螺紋的導程)，S不能超過（guò）320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度（dù）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）控製。對試件切削（xuē）運行（háng）程序之前除正（zhèng）常要求對（duì）刀外，在FANUC數控係統中要設定刀具磨損值在0.3～0.6之間，第一次加工完後用螺紋千分尺進行精密測量並記錄數據，將（jiāng）磨損值減少0.2，進行第二次自動加工，並將測量數據記錄，以（yǐ）後將磨（mó）損補償值的遞減幅度減少並觀察它的減幅與中徑的減幅的關係，重複進行，直（zhí）至將中徑尺寸調試到公差帶（dài）的中心為止（zhǐ）。在以後的批量加工中，尺寸（cùn）的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補償。