多頭螺紋數控車床加工步驟和方法（fǎ），超實用！

在（zài）現代工業生產（chǎn）中，利用數控車床（chuáng）加工螺紋，能大大（dà）提高（gāo）生產效率、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的勞動強度。但在高職院校的數控車床實（shí）習培訓教學中普遍存在如下現象：部分教（jiāo）師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（cóng）。下麵通過螺紋（wén）零件的實際加工分析（xī），闡述多頭螺紋的加工步（bù）驟和方法。

一（yī）、螺紋的（de）基本特性

在機械製造中，螺紋聯接被（bèi）廣泛應用，例如數控車床的主軸與（yǔ）卡盤（pán）的聯結，方刀架上螺釘對刀（dāo）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）所形成的具有規定牙型（xíng）的連（lián）續凸起和溝槽，有外螺（luó）紋和內螺紋兩種。按照螺紋剖麵形狀的不（bú）同，主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋（wén）四種。按照（zhào）螺紋的線數（shù）不同（tóng），又可分為單線螺紋和（hé）多線螺紋。在各種機械中，螺紋（wén）零件的（de）作用主要有以下幾點：一（yī）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、堅固;梯形螺紋（wén）和矩形螺紋常用（yòng）於傳遞動力，改變運動形式。由於用途不同，它們的技術要求和加工方法也不一樣。

二、加工方法

螺（luó）紋的（de）加工，隨（suí）著（zhe）科學技（jì）術的發展，除采用普通機床加（jiā）工外，常采（cǎi）用數控機床（chuáng）加工。這樣既能減輕加工螺紋的加（jiā）工難度又（yòu）能提（tí）高工作（zuò）效率，並且能保證螺紋加工質（zhì）量。數控機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中（zhōng）指（zhǐ）令G32用於加工單行程螺紋（wén），編（biān）程任務重，程序複（fù）雜;而（ér）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（wéi）簡（jiǎn）化，但要求工件坯料事先必須經（jīng）過粗加（jiā）工。指令G76，克服了指令G92的缺點，可以將（jiāng）工件從坯料到成品螺紋一次性加工完成。且程序簡捷，可節省編程時間（jiān）。

在普通（tōng）車床上（shàng）進行多頭螺紋車削一直是一（yī）個加工難（nán）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，使刀尖沿軸向精確移動一個螺距再加工第二條螺紋;或者打開掛（guà）輪箱，調整齒輪齧合相位，再（zài）依次（cì）加工其餘各頭（tóu）螺紋。受普通車床絲杠螺距（jù）誤差、掛輪箱傳動誤差、小拖板移動（dòng）誤差等多方麵的影響，多頭螺紋的導程和（hé）螺距難以達到很高的精度。而且，在整個（gè）加（jiā）工過程中，不可避（bì）免地存在刀具磨損甚（shèn）至打（dǎ）刀（dāo）等問題，一（yī）旦換刀，新刀必須（xū）精確定位在未完成的（de）那條（tiáo）螺紋線（xiàn）上（shàng）。這一切都要求（qiú）操作者具備豐富的（de）經驗和高超的（de）技能。然而，在批量生產中，單靠操作者的個（gè）人經（jīng）驗和技能是不能保證（zhèng）生產效率和產品（pǐn）質量的。在製造業現代化的今天，高精度（dù）數控機床和高性能數控係統的應用使許多普通機床和傳統（tǒng）工藝難以控製的精度變得容易實現，而且生（shēng）產效率（lǜ）和（hé）產品質量也得到了很大程度的保證。

三、實例分析（xī）

現以FANUC係（xì）統的GSK980T車（chē）床，加工螺紋M30×3/2-5g6g為例，說明多頭螺紋的（de）數控加工過（guò）程：

工件要（yào）求：螺紋長度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表麵粗糙（cāo）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（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（biǎo）的重要依據)的雙線螺;大徑為30，公差帶（dài）為6g，查得其尺寸上偏差為（wéi）-0.032、下偏差為（wéi）-0.268、公差有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（piān）差為-0.032、下偏差（chà）為-0.150，公差為0.118，公差要求（qiú）較緊;小徑按照大徑減去車（chē）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ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初精加工及材料來確定。大徑是車（chē）削（xuē）螺（luó）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，小徑是編製螺紋加（jiā）工程（chéng）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（zé）時要根（gēn）據（jù）被加工材料的（de）種類合理選用，材料的牌號要根據不同的加工階段來確定。對於45#圓鋼（gāng）材質，宜選（xuǎn）用YT15硬質合金車刀，該刀具材料既適（shì）合於粗加工也適合於精加工，通用性較強，對數控車床加工螺紋而言是比較適合的。另外，還需要考慮螺紋的形狀誤（wù）差與磨製（zhì）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’，左右刃（rèn）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)，刀尖圓角半（bàn）徑（jìng）很小（xiǎo）在磨製時要特別（bié）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（sì），采用改變切（qiē）削螺紋初（chū）始位置或初始角來實現。假定毛坯已經按要求加工，螺紋車刀為T0303，采用如（rú）下兩種方法來進行編程加工。

1.用G92指（zhǐ）令來（lái）加工圓柱型（xíng）多頭螺紋。G92指令是簡單（dān）螺紋切（qiē）削循環指令，我們可以利用先加（jiā）工一個單線螺（luó）紋，然後根據多頭螺紋（wén）的（de）結構特性，在Z軸方向上移過一個螺距，從而實現多頭螺紋的加工（gōng）。程序編輯如圖。(工件原點設在右端麵中心（xīn）)

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

式中：X、Z——絕對尺（chǐ）寸編程的螺紋終點坐標(采用直徑（jìng）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（chéng）

P——螺紋的頭數

3.多頭螺紋加工的控製因素。在運用程序（xù）加工多頭中，要特別注意（yì）對以下問題（tí）的控製：(1)主軸轉速S280的確（què）定。由於數（shù）控車床加工螺紋是依靠主軸編碼器工作的，主軸編碼器（qì）對不同導程的螺紋在加工時的主軸轉（zhuǎn）速有一個極限識（shí）別要求，要用經（jīng）驗公式S 1200/P-80來（lái）確定(式（shì）中（zhōng）P為（wéi）螺紋的導程（chéng）)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求（qiú）。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，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（chú）正常要求對刀外，在FANUC數控係統中（zhōng）要設定刀具磨損值（zhí）在0.3～0.6之間，第一次加工（gōng）完後用螺紋千分尺進行精密測（cè）量並（bìng）記錄數據，將磨損值減少0.2，進行第二次自動加（jiā）工，並將測（cè）量數據記錄（lù），以後將磨損（sǔn）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，直至將（jiāng）中徑尺寸調（diào）試（shì）到公差帶的中心為止。在（zài）以後的批量加工中，尺寸的變化可以用螺紋環規抽檢（jiǎn），並通過更改程序中的X數據（jù），也可以通過調整刀具磨損值進（jìn）行補償。