多頭螺紋數控車床加工步驟（zhòu）和方法，超實用！

在現代工業生產中，利用數控車床加工螺紋，能大大提（tí）高生產效率（lǜ）、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的勞動強度。但在高（gāo）職院校的數控（kòng）車床（chuáng）實習培訓（xùn）教學中普（pǔ）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（bié）是加工多頭螺紋，更（gèng）加無所適從。下麵（miàn）通過螺紋零件的實際加（jiā）工分（fèn）析，闡述多頭螺（luó）紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的基本特性

在（zài）機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用，例如數控車床的主軸與卡盤的聯結，方刀架（jià）上螺釘對刀具的堅（jiān）固，絲杠螺母的傳動等。它是在圓（yuán）柱或圓錐表麵（miàn）上沿著螺旋線所形成的具有規定牙型的連（lián）續凸起和（hé）溝（gōu）槽，有外（wài）螺紋和內螺（luó）紋兩種。按照（zhào）螺紋剖（pōu）麵形狀的不同，主要有三角（jiǎo）螺紋（wén）、梯形螺（luó）紋、鋸齒螺紋和（hé）矩形（xíng）螺紋四種。按（àn）照螺紋的線（xiàn）數不同，又可分為單線螺紋和（hé）多線螺紋。在（zài）各種機械中，螺紋零件的作用主要有以（yǐ）下幾點：一（yī）是用於連接、緊固（gù）;二是用於傳遞動力，改變運動形式。三角螺紋常用於連接（jiē）、堅固;梯形螺紋和矩形螺紋常用於（yú）傳遞（dì）動（dòng）力，改變運（yùn）動形式。由於用途（tú）不同，它們的技術要求和加工方法也不一（yī）樣。

二、加工方法

螺紋的加工，隨著科學技術的發展，除采用普通機床加工外，常采用數控機床加工。這樣（yàng）既能減輕加工螺紋的加（jiā）工難度又能提高工（gōng）作效率，並且能（néng）保證螺紋加工質量。數控機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用於（yú）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（shǐ）程序編輯（jí）大（dà）為（wéi）簡化，但要求工（gōng）件坯料事先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令（lìng）G92的缺點，可以將工件從（cóng）坯料（liào）到成品螺紋一次性加（jiā）工完成。且程序簡捷，可節省編程時間。

在普通車床上進行多頭螺紋車削一直是一個加工難點：當第一條螺紋車成之後，需要手（shǒu）動進給小（xiǎo）刀架並用百分表校正，使刀尖沿軸向精（jīng）確（què）移動一個螺距再加工第（dì）二（èr）條螺紋;或者打開掛輪箱，調整齒輪齧合相位，再依次加工其餘各頭螺紋。受（shòu）普通車床絲杠螺距誤差、掛輪箱（xiāng）傳動誤差（chà）、小拖板移動誤差等多方麵的影響，多頭螺紋的導程（chéng）和螺距難以達到很高的精度。而且，在整個加工過程中，不可避免地存在刀具磨損甚至打刀等問題，一旦換刀，新（xīn）刀必須精確定位在未完成的那條螺紋線（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，在批量生產中（zhōng），單靠操作者（zhě）的個人經驗和技能是不能保證生產效率和產品質量的。在（zài）製造業現代化的（de）今天，高精度數控機床和高性能數控係統的應（yīng）用使許多普通（tōng）機床和傳統工藝難以控製的精度變得容易（yì）實現（xiàn），而（ér）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，加工螺（luó）紋M30×3/2-5g6g為例，說明多頭（tóu）螺紋的數控加工過程：

工件要求：螺紋長（zhǎng）度為25mm，兩（liǎng）頭倒角（jiǎo）為2×45°、牙表麵（miàn）粗糙度為Ra3.2的螺紋。采用的材料（liào）是（shì）為45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通過對加工零件的分析，利（lì）用車工手冊查找M30×3/2-5g6g的各項基本參數（shù）：該工件是（shì）導程為3mm紋且螺距為1.5(該參數是查表的重要依據（jù）)的雙線螺;大徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸（cùn）上偏差（chà）為-0.032、下偏差為-0.268、公差（chà）有0.236，公差要求較鬆；中徑（jìng）為29.026，公差帶（dài）為5 g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公差要求較緊;小徑按照大（dà）徑減去車削深度確定。螺（luó）紋的總背吃刀量ap與螺距的關係近經驗公式ap≈0.65P，每（měi）次的背吃（chī）刀量按（àn）照初（chū）精（jīng）加工及材料來（lái）確定。大徑是車削（xuē）螺紋毛壞外圓的編程依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準（zhǔn）和調試螺紋程序的依據（jù），小徑是編製螺（luó）紋加工程序的依據。兩邊留有一定尺寸的車刀退刀槽。

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，材料的牌號要根據不同的加工階段來（lái）確定。對於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差與磨製的螺紋車刀的角度、對（duì）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)，刀尖圓角半徑很小在磨製時（shí）要特別細心。

四、多頭螺紋加工方法（fǎ）及程序設計

多頭螺紋的編程方法和單頭螺（luó）紋相似，采用改變切削螺紋初始位置（zhì）或初始角（jiǎo）來實現。假定毛（máo）坯已經按要求加工，螺紋車刀為T0303，采用（yòng）如下兩種（zhǒng）方法來進行編程（chéng）加工。

1.用G92指令來加工（gōng）圓柱型多頭螺紋。G92指令是簡單螺紋切削循環指令（lìng），我們可以利用先加工一個單線螺紋，然後根據多頭（tóu）螺紋（wén）的結構特性，在Z軸方向上移過一（yī）個螺距，從而實現多頭螺紋的加工（gōng）。程序編輯如圖。(工件（jiàn）原點設在（zài）右端麵中心)

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（lǜ）螺紋的頭數(P值)來說明螺紋軸向的分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編（biān）程的螺（luó）紋（wén）終點坐標(采用直徑編程)。

U、W——增（zēng）量（liàng）尺寸（cùn）編程的螺（luó）紋終點（diǎn）坐標（biāo）(采用直徑編程)

F——螺紋的（de）導程

P——螺紋（wén）的頭數

3.多頭螺紋加工的控製因素。在運用程序加工多頭中，要特別注意（yì）對以下問題的控製：(1)主軸（zhóu）轉（zhuǎn）速S280的確定。由於數控車床加工螺紋是（shì）依靠主軸（zhóu）編碼器工作的，主軸編碼器對不同導程的螺紋在加工時的主軸（zhóu）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（wéi）螺紋的導程)，S不能超過320r/min，故（gù）取S280 r/min。(2)表麵（miàn）粗糙（cāo）度要求。螺紋加工的最後（hòu）一刀基本采用重複切削（xuē）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。對試件切削運行（háng）程序之前除（chú）正常要求對刀（dāo）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（liàng）並（bìng）記錄數據，將（jiāng）磨損值減少0.2，進行第二次自動加工，並將（jiāng）測量數據記錄（lù），以後將磨損補償值的遞減幅度減少並（bìng）觀察它的減幅與中徑的減幅的關係，重複進行，直至（zhì）將中徑尺寸調（diào）試到公差帶的中心（xīn）為止。在以後的（de）批量（liàng）加（jiā）工中（zhōng），尺寸的變（biàn）化可（kě）以（yǐ）用螺紋環（huán）規抽檢（jiǎn），並通過更改程序中的X數據，也（yě）可以通（tōng）過調整刀具磨損值進行補償。