多頭螺紋數控車（chē）床加工步驟和方（fāng）法，超實用！

在現代（dài）工業生（shēng）產中，利（lì）用數控車床加工螺紋，能大大（dà）提高（gāo）生產效率（lǜ）、保證螺紋加工精度，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（xué）中普遍存在如下現象：部分教師和絕大多（duō）數學生（shēng）對螺紋加工感到棘手，特別是加工多頭螺（luó）紋，更加無所適從（cóng）。下麵通（tōng）過螺紋零件的實際加工分析，闡述多頭（tóu）螺紋的加工步驟和方法（fǎ）。

一、螺紋的基本特性

在機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用，例（lì）如數控車（chē）床的主軸與卡盤的聯結，方刀架上螺釘（dìng）對刀具的（de）堅固，絲杠螺母的傳動等。它是在圓柱（zhù）或圓錐表麵上沿著螺旋線所形成的（de）具有規定牙型的連續凸（tū）起和溝（gōu）槽，有外螺（luó）紋和內螺紋兩種。按照螺（luó）紋剖麵形狀的（de）不同，主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按（àn）照螺紋的（de）線數不同，又可分為單線螺（luó）紋和多線螺紋。在各種機械中（zhōng），螺紋零件的作用主要有以下幾點：一是用於連接、緊固;二是（shì）用於傳遞動力，改變運動形（xíng）式。三角螺紋常用於連接、堅固;梯（tī）形螺紋（wén）和矩形螺紋常用於傳遞動力，改變運動形式。由於用途不同，它們的技術要求和加工（gōng）方法也不一樣。

二、加工方法

螺紋的加工，隨著科學技（jì）術的發展，除采用普通機床加工外，常采用數控機床（chuáng）加工（gōng）。這樣既能減（jiǎn）輕加工螺紋的加工難度又能提高工作效（xiào）率，並且能保證螺紋加工質量。數控（kòng）機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用於加（jiā）工單行程螺紋，編程任務重（chóng），程序（xù）複雜;而采用指令G92，可以實現簡（jiǎn）單螺紋切削循環，使程序編輯大為簡化，但要求工件坯料事先（xiān）必須經過粗加（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。

在普通車床上進行多頭螺紋（wén）車削一直是一（yī）個加工難點（diǎn）：當（dāng）第一（yī）條螺紋（wén）車成之後，需要手動（dòng）進給小（xiǎo）刀架並用百分表校正，使刀尖沿軸向（xiàng）精確移動一個螺距再加工（gōng）第二條（tiáo）螺（luó）紋;或者打開掛輪箱，調整（zhěng）齒輪齧合相位，再（zài）依次加工其餘（yú）各（gè）頭（tóu）螺紋。受普通（tōng）車床絲杠螺距誤差（chà）、掛輪箱傳動誤差、小拖板移動誤差等多方麵的（de）影響，多頭螺紋（wén）的導程和螺距難以達到（dào）很高的精度。而且，在整個加工過程中，不可避（bì）免地存在刀具磨損甚至打刀等問題，一旦換刀（dāo），新（xīn）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（zuò）者具備豐富的（de）經驗和高超的技能。然而，在批量生產中，單靠操作者的個人經驗和技能是不能保（bǎo）證生（shēng）產效率和產品質量（liàng）的。在製造業現代化的今天，高精度數控機床（chuáng）和高性能數控係統的應用使許多普通機床和傳統工藝難以控（kòng）製的精度（dù）變得容易實現，而且生產效率和產品質量也得（dé）到了很大程度的保證。

三、實例分析

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

工（gōng）件要求：螺（luó）紋長度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表麵（miàn）粗糙度為（wéi）Ra3.2的（de）螺紋。采用（yòng）的材料是為45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通過對加（jiā）工零（líng）件的（de）分析，利用車工手冊查找M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該工件是導程為3mm紋且螺距為1.5(該參數是查（chá）表的重要依據)的雙線螺;大徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸上偏（piān）差為-0.032、下偏差為-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（chǐ）寸（cùn）上偏差為-0.032、下偏差為-0.150，公（gōng）差為0.118，公差要求較緊;小徑按照大徑減去（qù）車削深度（dù）確定。螺紋的總背吃刀（dāo）量ap與螺（luó）距的關係近經驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初精加工及材料來確定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編程依據（jù），中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺（luó）紋程序的（de）依據，小徑是編製螺（luó）紋加工程序的依據。兩邊留（liú）有一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、材質（zhì）較多，選擇時要根（gēn）據被加工材料的種類合理選用，材（cái）料（liào）的（de）牌號要根據不同的加工階段來（lái）確定（dìng）。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬質合金車刀，該刀具材（cái）料既適合於粗加工也（yě）適合於精（jīng）加工，通用性較強，對數控車床加工螺（luó）紋而言是比較適（shì）合的。另（lìng）外，還需要考慮螺（luó）紋的形狀誤差與磨製的螺紋車刀的角度（dù）、對稱度。車（chē）削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主後角為6°，副（fù）後角為（wéi）4°，刀尖（jiān）角為59°16’，左右（yòu）刃為直線，而刀尖圓（yuán）弧半徑（jìng）則由公式R=0.144P確定(其中P為螺（luó）距)，刀尖圓角半徑很小在（zài）磨製時要特別細心。

四、多頭螺（luó）紋加工方法及程序設計

多頭螺紋的（de）編程（chéng）方法和單頭螺紋相似，采（cǎi）用改變切削螺紋初始位置或（huò）初始角來實現。假定毛坯已經按要（yào）求加工，螺紋車刀為T0303，采（cǎi）用如下兩種方法來進行編程加工。

1.用G92指令來加工圓柱型多頭螺紋。G92指（zhǐ）令是簡（jiǎn）單螺紋切（qiē）削循環指令，我們可以利用先加工（gōng）一個單線螺紋，然後根據多頭螺（luó）紋的結構特性，在Z軸方向（xiàng）上移（yí）過一個螺距，從而實現多頭（tóu）螺紋的加工。程序編（biān）輯如圖。(工件原點設（shè）在右端麵中心（xīn）)

2.用G33指（zhǐ）令來加工（gōng）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（wén）的頭數(P值)來（lái）說明（míng）螺紋（wén）軸向的分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋終點（diǎn）坐標(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（xù）加工（gōng）多頭中，要特別注意對以下問題的控製：(1)主軸轉速S280的確定（dìng）。由於數控（kòng）車床加工螺紋是依靠主軸編碼器工（gōng）作的，主軸編碼器對不同導（dǎo）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為螺紋的導程)，S不能超過（guò）320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺紋加（jiā）工的最後一刀基本采（cǎi）用重複切削的辦法，這樣可以獲（huò）得更光（guāng）滑的牙表麵（miàn），達到Ra3.2要求。(3)批量加工過程控（kòng）製。對試件切削運行程（chéng）序之（zhī）前除正常要求對刀外，在FANUC數控係統中要設定刀具磨損（sǔn）值在0.3～0.6之間（jiān），第一次加工完後用螺紋千分尺進行精密測量（liàng）並記錄數據，將磨（mó）損值（zhí）減少0.2，進行第二次自動加工，並將測量數據（jù）記錄，以後將（jiāng）磨損補償（cháng）值的遞減幅度（dù）減少並觀察它的減幅與中徑的減幅的關係，重複進行，直至將中徑尺寸調試到（dào）公差帶的中心為止。在以（yǐ）後的批量加工中（zhōng），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，也可以通過調整刀具磨損值進行補（bǔ）償。