多頭螺紋數控（kòng）車床加工步驟和方法，超實用！

在現代工業生產中，利用數控車床加工螺紋，能大大（dà）提高生產效率、保證螺紋加工精度，減輕操作（zuò）工人（rén）的勞動強度。但在高職（zhí）院校的數控車床（chuáng）實習培訓教（jiāo）學中普遍（biàn）存在（zài）如下現象：部分教師和絕大多數學（xué）生對螺紋加工感到棘手，特別是加工（gōng）多頭螺紋（wén），更加無所適從。下麵通過螺（luó）紋零件的實際加工分（fèn）析，闡述多頭螺（luó）紋的加工步（bù）驟（zhòu）和方法。

一、螺紋的（de）基本特性

在機（jī）械製（zhì）造中，螺（luó）紋聯接被廣泛應用，例如數控車床的主軸與卡盤的聯結，方刀架上螺釘對刀具的（de）堅固，絲杠螺母的傳動等。它是在圓柱或（huò）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（qǐ）和溝（gōu）槽（cáo），有外螺紋和內螺紋兩種。按照螺紋剖麵（miàn）形狀的不同，主要有三角螺紋、梯形（xíng）螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線數不同，又可分為單線螺紋和多線螺紋。在各種（zhǒng）機械中，螺紋零件的作（zuò）用主要有以下幾點：一是用於（yú）連接、緊固;二是用於傳遞動力（lì），改變（biàn）運動形式。三角螺紋常用於連接、堅固;梯形螺紋和矩形螺紋常（cháng）用於傳遞動力，改變運動形式。由於用途不同，它（tā）們的技術要求和加工方法也不一樣。

二、加工方法（fǎ）

螺紋的加工，隨著科學技術的發展，除（chú）采用普通機（jī）床加工外，常采用（yòng）數控機床加工。這樣既能減輕加工螺紋的（de）加工難度又能提高工作效率（lǜ），並（bìng）且（qiě）能保證螺紋加工質量。數控機床加工螺紋常（cháng）用G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用（yòng）於加工單行程（chéng）螺紋，編程任（rèn）務重，程序複雜;而采用指（zhǐ）令G92，可以實現簡單螺紋（wén）切削循環，使程序編輯大為簡化，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，可以將工件從（cóng）坯料到成（chéng）品螺紋一次性加工完成。且程序簡捷，可節省編程（chéng）時間。

在普通車（chē）床上進行多頭螺紋車削一直是（shì）一個加工難點：當第（dì）一（yī）條螺紋車（chē）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一個螺距再加工第二條螺紋;或者打開掛輪箱，調整齒（chǐ）輪齧合相位，再依次（cì）加工其餘各頭螺紋。受普通車床絲杠螺距誤差、掛輪箱（xiāng）傳動誤差、小拖板移動誤差等多（duō）方麵的影響，多頭螺紋的導程和螺距難以達到很高的（de）精度。而且，在整個加工過程中，不可避免地存在刀具磨損甚（shèn）至打刀等問題，一旦換刀，新（xīn）刀必（bì）須精確定位在未完成（chéng）的（de）那條（tiáo）螺（luó）紋線（xiàn）上。這一切都要求操作者具備豐富的經驗和高超的技能。然而，在批量生（shēng）產中，單靠（kào）操（cāo）作者的個人（rén）經驗（yàn）和技能是不能保證生產效率和產（chǎn）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數控係統的應用使（shǐ）許多普通機床和傳統工藝（yì）難以（yǐ）控製的精度變得容易實現，而且生產效率和產品質量也得到了很大程度的保證。

三、實例分析

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

工（gōng）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。采用的材料是為45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通過對加工零件的分析，利用車工手冊查找M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該工件是（shì）導程（chéng）為3mm紋且螺距為1.5(該參數是查表的重要依據)的雙線螺;大徑為30，公差（chà）帶為6g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏（piān）差為-0.268、公差有0.236，公差（chà）要求較鬆；中徑為29.026，公差帶為5 g，查（chá）得其尺（chǐ）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;小徑按照大徑減去（qù）車削深度確定。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的（de）關係近經驗公式ap≈0.65P，每次的（de）背（bèi）吃刀量按照初（chū）精加工及材料來確定。大徑是車削螺紋毛壞外（wài）圓的編程依（yī）據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺紋程序（xù）的依據，小徑是編製螺紋加工程序的依據。兩邊留有一（yī）定尺寸的車刀退刀槽。

2、正確（què）選擇加工刀具。螺紋車刀的種類（lèi）、材（cái）質較多，選擇時要根據被（bèi）加工材料的種類合理選用，材料的牌號要根據不同的加工階段來確定。對（duì）於45#圓鋼材質，宜（yí）選用YT15硬質合金車刀，該刀具材料既適合於粗（cū）加工也適合於精加工（gōng），通用性較強，對數（shù）控車床加工（gōng）螺紋（wén）而言是（shì）比（bǐ）較適合的。另外（wài），還需要考慮螺紋的形狀誤（wù）差與磨（mó）製的螺紋車刀的角度、對稱度。車削45鋼螺（luó）紋，刃傾角為10°，主後角為6°，副後角為4°，刀尖角為59°16’，左右（yòu）刃為直（zhí）線，而刀尖（jiān）圓弧半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為螺（luó）距)，刀尖（jiān）圓角半徑很（hěn）小在磨製時（shí）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（wén）相似，采用改變切削螺紋初（chū）始位（wèi）置或初始角來實現。假定毛坯已經按要求加工，螺紋車刀為T0303，采用如下兩種方法（fǎ）來（lái）進行編程加工。

1.用G92指令（lìng）來加工圓柱型多頭螺紋（wén）。G92指令是簡單螺紋切削循環指（zhǐ）令，我們可以利用先（xiān）加（jiā）工一個單線螺紋，然後（hòu）根據多頭（tóu）螺紋的結構特性，在Z軸方（fāng）向（xiàng）上移過一個螺距，從而實現多頭（tóu）螺紋的加工。程序編輯如圖。(工件原點設在右端麵中心)

2.用G33指令來加（jiā）工圓柱型多頭螺紋（wén）。用G33指令來編程時，除了考慮螺（luó）紋導程(F值)外，還要考慮螺紋的（de）頭數(P值)來說明螺（luó）紋軸向的分度（dù）角。

式中：X、Z——絕對尺寸編程的螺（luó）紋終點坐標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸編程（chéng）的（de）螺（luó）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（duō）頭螺紋加工的控製（zhì）因素。在運用程序加工多（duō）頭中，要（yào）特別注意（yì）對以下（xià）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（qì）對不同導（dǎo）程的螺紋在（zài）加工時的（de）主軸轉（zhuǎn）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（dǎo）程)，S不能超（chāo）過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺紋加工的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（miàn），達到Ra3.2要求。(3)批（pī）量加工過程（chéng）控製。對試件（jiàn）切削運行程序（xù）之前除正常要求對（duì）刀（dāo）外，在FANUC數控係統（tǒng）中要設（shè）定刀具磨損值在（zài）0.3～0.6之間，第一次加工（gōng）完（wán）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（shǎo）0.2，進（jìn）行（háng）第二次自動加工，並將測量數據記（jì）錄，以後將磨損補償值的遞減幅度減（jiǎn）少（shǎo）並觀察（chá）它（tā）的（de）減幅與（yǔ）中徑的減幅的關係，重複進行，直至將中徑尺寸調試到公差帶的中心為（wéi）止。在以後的（de）批量加工中，尺寸的變化可以用螺紋環規（guī）抽（chōu）檢，並通過更改程序中的X數據，也（yě）可以通過調整刀具磨損值進行補償。