多頭螺（luó）紋數（shù）控車床加工步驟和方法，超實用！

在現代工業生產中，利用數控（kòng）車床加工螺紋，能大大提高生產效率、保證螺紋（wén）加工精度，減輕操作工（gōng）人的勞動強度。但在高職院校的數控車床實習培訓教學中普遍存在如下現象：部分教師（shī）和絕大多數學（xué）生對螺紋加工感到棘手，特別是加工多頭螺紋，更（gèng）加無所（suǒ）適從。下麵通（tōng）過螺紋零件的實際加工分析，闡述多頭螺紋的加（jiā）工步驟和（hé）方法。

一、螺紋的基本（běn）特性

在機械製造中，螺紋聯接被廣泛（fàn）應用，例如（rú）數控車床的主軸與卡盤的聯結，方刀架上螺釘對刀具的堅固，絲杠螺母的傳動等。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。按照螺紋剖（pōu）麵形（xíng）狀的不同，主要有三角（jiǎo）螺紋、梯形螺紋（wén）、鋸（jù）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（xiàn）螺紋和多線螺紋。在各種機械中，螺紋零件的作用（yòng）主要有（yǒu）以下幾（jǐ）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（jiǎo）螺紋常用於連接（jiē）、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（bú）同，它們的技術要求和（hé）加工方法也不一樣。

二、加工方法

螺紋的加（jiā）工，隨著科學技術的發展，除采用普通（tōng）機床（chuáng）加工外，常采用數控（kòng）機床加工。這樣既能減輕加（jiā）工螺紋的加工難度又能提（tí）高（gāo）工（gōng）作效率，並且能保證螺紋加（jiā）工質量。數控機床加工螺紋（wén）常用G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用於加工單行程（chéng）螺（luó）紋，編程任務重，程序（xù）複雜;而采（cǎi）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，但要求工件坯料事（shì）先必須經過（guò）粗加工。指令G76，克（kè）服了指令G92的（de）缺點，可以將工件從坯料到成品螺紋一次性（xìng）加工（gōng）完成。且程序（xù）簡（jiǎn）捷，可節省編（biān）程時（shí）間。

在普通車床上進行多頭螺紋車削一直（zhí）是一個（gè）加工難點：當第一（yī）條螺紋車成之後（hòu），需要手動進給小刀架並用百分表校正，使刀尖（jiān）沿軸向精確移動一個螺距再加工第二條螺紋;或者（zhě）打開掛輪箱，調整齒輪（lún）齧合相位，再依次加工其餘各頭螺紋。受普通車床絲杠螺（luó）距誤差、掛輪箱傳（chuán）動誤差（chà）、小拖板移動誤差等多方麵（miàn）的影響，多頭螺紋的導程和螺距難以達到很高的精度。而且，在整個加工過程中（zhōng），不可避免地存（cún）在刀具磨損甚至（zhì）打刀等問題，一旦換刀，新刀必須精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的技能。然而，在批量生產中，單靠（kào）操作者的個人經驗（yàn）和技能是不能（néng）保證（zhèng）生（shēng）產效率和產品質量的。在製造業現代化的今天，高精（jīng）度數控機床和高性能數控係統的應用使許多普通機床和傳（chuán）統工藝難以控製的精度變得容易實（shí）現，而且生（shēng）產效率（lǜ）和產品（pǐn）質量也得到了很大程度的保證。

三、實例分析（xī）

現以FANUC係統的GSK980T車床，加（jiā）工（gōng）螺紋M30×3/2-5g6g為（wéi）例，說明多頭螺紋的數控加工（gōng）過程：

工件要（yào）求（qiú）：螺紋長度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表麵粗糙度（dù）為Ra3.2的螺紋。采用（yòng）的材（cái）料是（shì）為45#圓鋼坯料。

1.準（zhǔn）備工作（zuò）。通過對加工零件的分析，利用車工手（shǒu）冊（cè）查找M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該工（gōng）件是導程為3mm紋且（qiě）螺距為1.5(該參數是（shì）查表的重要依據（jù）)的雙線（xiàn）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0.236，公差要求較鬆（sōng）；中徑為（wéi）29.026，公差帶為5 g，查得其尺寸上偏（piān）差為-0.032、下偏（piān）差為-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與螺距的關係近經（jīng）驗公式（shì）ap≈0.65P，每（měi）次的背吃刀量按照初精加工及材料來確定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編程依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準（zhǔn）和調試螺紋程序的（de）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（dāo）退刀（dāo）槽。

2、正確選擇加工刀具。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用，材料的牌號（hào）要根據不同的加工階段來（lái）確定。對於45#圓鋼材質，宜選用（yòng）YT15硬質合金車刀，該刀具材（cái）料既適合於粗加（jiā）工也適合於精加工，通用性較強，對數控車床加（jiā）工螺紋而言是（shì）比較適合的。另外，還需要考慮螺紋的形（xíng）狀誤（wù）差與（yǔ）磨製的螺紋車刀的角度、對稱度。車削45鋼螺紋，刃（rèn）傾角為10°，主後角為6°，副後角為4°，刀尖角為59°16’，左右（yòu）刃為直線，而刀尖圓弧半徑則（zé）由公式R=0.144P確（què）定(其中P為螺距)，刀尖圓角半徑很小在磨製（zhì）時要（yào）特別細心。

四、多（duō）頭螺紋加工方（fāng）法及程序設（shè）計

多頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相似（sì），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，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（lìng）來加工圓柱型多頭螺紋。G92指令（lìng）是簡（jiǎn）單螺紋切削循環指令（lìng），我們可以利用先加工（gōng）一個單線螺紋，然後根據多頭螺紋的結構特（tè）性，在Z軸方向上移過一個（gè）螺距，從而實現多頭螺紋的加工。程序編輯如圖。(工（gōng）件原點設在右端麵中心)

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

式（shì）中：X、Z——絕對尺寸編程（chéng）的螺紋終點（diǎn）坐標(采用直徑編程)。

U、W——增量（liàng）尺寸編程的（de）螺（luó）紋終點坐（zuò）標（biāo）(采（cǎi）用直（zhí）徑（jìng）編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數

3.多頭螺紋加工的（de）控製因素。在運用（yòng）程（chéng）序（xù）加工多頭中，要特別注意對以（yǐ）下問題的控（kòng）製：(1)主軸轉（zhuǎn）速（sù）S280的確定。由於數控車床加工螺（luó）紋是依靠主軸編碼器（qì）工作的，主軸編碼器對不（bú）同導程的螺紋在加工時的主軸轉速有一個極限識別要求，要用經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為螺（luó）紋的（de）導程)，S不能超過320r/min，故（gù）取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要（yào）求（qiú）。螺（luó）紋（wén）加工的最後一刀基本采用重複切（qiē）削的辦法，這樣可以獲得更光滑的牙表麵，達到（dào）Ra3.2要求。(3)批量加工過程控（kòng）製。對試件切削運行程序之前除正常要求對刀（dāo）外，在FANUC數控（kòng）係統中要設定刀具磨損值在0.3～0.6之間，第一次加工（gōng）完後用螺紋（wén）千分尺進行精密測量並記錄（lù）數據，將磨（mó）損值減少（shǎo）0.2，進行第二次自動加（jiā）工，並將測量數據記錄（lù），以後將磨損補償值的遞減幅度減少（shǎo）並（bìng）觀察它的減幅與中（zhōng）徑（jìng）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（zhōng）心為止（zhǐ）。在以後的批（pī）量加工中，尺寸的變化可以用螺紋環規抽檢，並通過更改程（chéng）序中的X數據，也可以通過調整刀（dāo）具磨（mó）損（sǔn）值進行補償。