多頭螺紋數控車床加工步驟和（hé）方法，超實（shí）用！

在現代工業生產中，利用數控車床加工（gōng）螺紋，能大大提高生產效率、保證螺紋加（jiā）工精度，減（jiǎn）輕操作工人的勞動強度。但在高職院校的數控車床實習培訓教學（xué）中普遍存在如下現象：部分教師和絕大多數學生對螺紋加工感到棘手，特別是（shì）加工多頭（tóu）螺（luó）紋，更加無所適從（cóng）。下麵通過螺紋零件的實際加工分析，闡述（shù）多頭螺紋的加工步（bù）驟和方法。

一、螺紋的（de）基本特性

在機（jī）械製造中，螺紋聯接被（bèi）廣泛應用，例如數控車床的（de）主軸與卡盤的（de）聯結，方刀架上螺釘對刀具的堅固，絲杠螺母的（de）傳動等。它（tā）是在（zài）圓柱或圓錐表麵上沿著螺旋線所形（xíng）成的具有（yǒu）規定牙型的連（lián）續凸起和溝槽，有外螺紋和內螺紋兩種。按照螺紋剖麵形狀（zhuàng）的不同，主要有三角（jiǎo）螺紋、梯形（xíng）螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線數不（bú）同，又可分為單（dān）線螺紋和多線螺紋。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（lián）接（jiē）、緊固;二是用於（yú）傳遞動力，改（gǎi）變運動形式。三角螺紋常用（yòng）於連接、堅固;梯形（xíng）螺紋和矩形螺紋常用於傳遞動力，改變運動形式。由於（yú）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，隨著科學技術的發展，除（chú）采用普通機床加工外（wài），常（cháng）采用數控機床加工。這樣既能減輕加工螺（luó）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（chuáng）加工螺紋常用（yòng）G32、G92和G76三（sān）條指令。其中指令G32用於加（jiā）工單行程螺紋，編程任務重，程序複雜;而采用指令G92，可以實現簡單螺紋切削循環，使程序（xù）編輯大為簡化，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的缺點（diǎn），可以將工件從坯料到成品螺紋一次性加（jiā）工完成。且（qiě）程序簡捷，可節省編（biān）程時間（jiān）。

在普（pǔ）通（tōng）車床上進行多頭螺紋（wén）車削一直是一個加工（gōng）難點：當第一條螺（luó）紋車成之後，需要手動進給小刀架並用（yòng）百分表校正，使刀尖沿軸向精確移動一個螺距再加工第二條螺紋;或者打開掛輪箱，調整齒輪齧合相（xiàng）位，再依（yī）次加工其餘各頭螺紋。受普通車床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動誤差、小拖板（bǎn）移（yí）動誤差等多（duō）方麵的影響，多頭螺紋的導程和螺距（jù）難以達到很（hěn）高的精度。而且，在整個加工過程中，不可避免地存在刀（dāo）具磨（mó）損甚至打刀等問題，一旦換刀，新刀必須精（jīng）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和高超（chāo）的技能。然而，在批量生產中，單靠操作（zuò）者的個（gè）人經驗和技能是不能保（bǎo）證生產效率和產品質量的。在製造業現代化的今天，高精度數控機床和高性能（néng）數控係統的應用使許多（duō）普通機（jī）床和傳統工藝（yì）難（nán）以控製的精度變得容易實現（xiàn），而且生（shēng）產效率和產品質（zhì）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，兩頭倒角為2×45°、牙表麵粗糙度為Ra3.2的（de）螺紋（wén）。采用（yòng）的材料是為45#圓鋼坯料。

1.準備（bèi）工作（zuò）。通過對加工零件的分析（xī），利用車工（gōng）手冊查找M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該工件是導程為3mm紋且螺距為1.5(該參數是查表的重要（yào）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（wéi）-0.032、下偏差（chà）為-0.150，公差為0.118，公差要求較緊;小徑按照大徑減去車削深度確定。螺紋的總背吃刀量ap與（yǔ）螺距的關（guān）係近（jìn）經驗公式ap≈0.65P，每次的（de）背（bèi）吃刀量按照初（chū）精加工及（jí）材（cái）料來確定。大徑（jìng）是車（chē）削螺紋毛壞外（wài）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（de）依據，小（xiǎo）徑是編製螺（luó）紋加工程序的依據。兩邊留有一定尺（chǐ）寸的車刀退刀槽。

2、正確選擇加工刀具。螺紋車刀的（de）種類、材質較多，選擇時要（yào）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#圓鋼材質，宜選用YT15硬質合金車刀，該刀（dāo）具材料既適合於粗加工也適合於（yú）精加工，通（tōng）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（kǎo）慮螺紋的形狀誤差與磨製的螺紋車（chē）刀的角度、對稱度。車削45鋼螺紋，刃傾（qīng）角為10°，主後（hòu）角為（wéi）6°，副（fù）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（jiǎo）半徑很小在磨製時要特別細心。

四、多頭螺紋加工方法及程序設計

多頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相似，采用改變切削（xuē）螺紋初始位置或初始角來實（shí）現。假定毛坯已（yǐ）經（jīng）按要求加工，螺（luó）紋車刀為T0303，采用如下兩（liǎng）種方法來進行編程加工。

1.用G92指（zhǐ）令來加工圓柱（zhù）型多頭螺紋。G92指令是（shì）簡單螺紋切削（xuē）循環指令，我（wǒ）們（men）可以利用先加工一個單線螺紋，然（rán）後（hòu）根據多頭螺（luó）紋的結構特性（xìng），在Z軸方向上移過（guò）一個螺距，從而實（shí）現多頭螺紋的加工。程序編輯如圖。(工件原點設在右（yòu）端麵中心)

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

式（shì）中：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋終點坐（zuò）標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸編程的螺紋終點坐標(采用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數（shù）

3.多頭（tóu）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（tí）的控製（zhì）：(1)主軸轉（zhuǎn）速S280的確定。由於數控車床加工螺紋（wén）是依靠主軸編碼器工作的，主軸（zhóu）編碼器對不同導程的（de）螺紋在加工時的主軸轉速有一個（gè）極限識別要求，要用經驗公式S 1200/P-80來（lái）確定(式中P為螺紋的導程)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺紋加工的最後（hòu）一刀基本采（cǎi）用重（chóng）複切削的辦（bàn）法，這樣可以獲得更光滑的牙表麵（miàn），達到Ra3.2要求。(3)批量加工過程控製。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（mì）測量並記錄數據，將磨損值減少0.2，進行第二次自動加工，並將測量數據記錄，以後將磨損補償值的遞減幅度減少並觀察它的減幅與中徑的（de）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。在以後的（de）批量加工中，尺寸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（yǐ）通過調整刀具磨損值進行補償。