​多頭螺紋數控（kòng）車床加工步驟和方法，超實用（yòng）！

在現代工業生產中，利用數控車床加工螺紋，能大（dà）大提（tí）高生產效率、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習培訓教學中普遍存在如下現象：部分教師（shī）和絕大多數（shù）學（xué）生對螺（luó）紋加工感（gǎn）到棘手，特別（bié）是加工（gōng）多頭螺紋，更加無所適從。下麵通過螺紋零件的實際（jì）加工分析，闡述多頭螺紋的（de）加工步驟和方法。

一、螺紋（wén）的基本特性

在機械製（zhì）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（pán）的聯結（jié），方刀架上螺釘（dìng）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沿著螺旋線所形成的具有規定（dìng）牙型的連續凸起和溝槽，有外（wài）螺紋和內螺（luó）紋兩（liǎng）種（zhǒng）。按照（zhào）螺紋剖麵形（xíng）狀的不同，主要有三角螺紋、梯形螺紋（wén）、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（hé）多線螺（luó）紋。在各種機械中，螺紋零件的作用主要有（yǒu）以下幾點：一是用於連接（jiē）、緊固;二是（shì）用於傳遞動力，改變運動形式。三角螺紋常用於連接、堅固;梯形螺紋和矩形螺紋常用於傳（chuán）遞動力，改變運動形式。由於用途不（bú）同，它們的技術要求和加工方法也不一樣（yàng）。

二（èr）、加工方法

螺紋的加工（gōng），隨著科學（xué）技術的發展，除采用普通機床加工外，常采用數控機床加（jiā）工（gōng）。這樣既能減（jiǎn）輕加工螺紋的加工難度又能提高工作（zuò）效（xiào）率（lǜ），並且能保證螺紋加工質量。數控機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中（zhōng）指令G32用於加工單行程螺紋，編（biān）程（chéng）任務重，程序複雜（zá）;而采用指令G92，可以實現簡單螺紋切削循環，使程序編（biān）輯大為簡化，但要求工件坯料事先必須經（jīng）過粗加工。指（zhǐ）令G76，克服了指令（lìng）G92的缺點，可以將工件從坯料到成品（pǐn）螺紋一次性加工完成。且程序（xù）簡捷，可節省編程時間。

在普通車（chē）床（chuáng）上進（jìn）行（háng）多頭螺紋車削一直是一個加工（gōng）難點：當（dāng）第一條螺紋車成之後，需要手動進給小刀（dāo）架並用百分表校正（zhèng），使刀尖沿軸向精確移動一個（gè）螺距再加工第二條螺紋;或者（zhě）打開掛輪箱，調整齒輪齧合相位（wèi），再依次加工其餘各頭螺紋。受普通車床絲杠螺（luó）距誤差、掛（guà）輪箱傳動誤差、小拖板移動誤差等多方麵的影響，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（guò）程中，不可避（bì）免地存在刀具磨損甚至（zhì）打刀等問題（tí），一旦換刀，新刀（dāo）必須精（jīng）確定位在未（wèi）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（néng）。然（rán）而，在（zài）批（pī）量生產中，單靠操作者的（de）個（gè）人經（jīng）驗和技能是不能保證生產效率（lǜ）和產品質量的。在製（zhì）造業現（xiàn）代化的今天，高精度數控機床和高（gāo）性能數控係統（tǒng）的應用使許（xǔ）多普通機床和（hé）傳統工藝難以控製（zhì）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（hěn）大程度的保證。

三、實例分析

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

工件要求：螺紋長度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表麵粗糙度為（wéi）Ra3.2的螺紋。采用的材料是為45#圓鋼坯料。

1.準備工（gōng）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（gōng）件是導程為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，公差帶為6g，查得（dé）其尺（chǐ）寸上偏差為-0.032、下偏差為（wéi）-0.268、公差（chà）有0.236，公差（chà）要求較鬆；中徑為29.026，公差帶（dài）為5 g，查得（dé）其尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公差（chà）要求較緊;小徑按照（zhào）大徑減去車削深度確定（dìng）。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的關係近經驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀（dāo）量按照初精加工及材料來確（què）定。大徑是車（chē）削螺紋毛壞外（wài）圓的編（biān）程依據，中（zhōng）徑是螺紋尺寸檢測的（de）標準和調試螺紋程序的依據，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退刀槽。

2、正確選擇加工刀（dāo）具。螺紋車刀的種類、材質較多，選擇時要根據被加工材料（liào）的種類合理選（xuǎn）用（yòng），材料的牌號要根據不同的加工階段來確（què）定。對於45#圓鋼（gāng）材質，宜選用YT15硬質合金車刀，該（gāi）刀具材料既適合於粗加工也適合於精加工，通用性較強，對數控車（chē）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、對稱度。車削45鋼螺（luó）紋（wén），刃傾角為10°，主後角為6°，副後角為4°，刀尖角為（wéi）59°16’，左右刃為直線，而刀（dāo）尖圓（yuán）弧半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀尖圓（yuán）角半徑很小在磨製時要特別細（xì）心。

四、多頭螺紋加（jiā）工方法及程序設計（jì）

多（duō）頭螺紋的編程方法和單頭螺（luó）紋相似，采用改（gǎi）變切削（xuē）螺（luó）紋初始（shǐ）位置或初始角（jiǎo）來實現。假定毛坯已經按要求加工，螺（luó）紋車刀為T0303，采用如下兩種方法來（lái）進行編程加工。

1.用G92指令來加工圓柱型多頭螺紋。G92指令是（shì）簡單螺紋切（qiē）削循環指令，我們（men）可（kě）以利（lì）用先加工一個單線螺紋，然（rán）後（hòu）根據多（duō）頭螺紋的結構特性，在Z軸方向上移過（guò）一個螺距，從而實現多（duō）頭螺紋的加工。程序編輯如圖。(工件原點設在右端麵中心)

2.用G33指令（lìng）來加工圓柱型（xíng）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（kǎo）慮螺紋的頭數(P值)來（lái）說明螺紋軸向的分度（dù）角。

式中：X、Z——絕對尺寸（cùn）編程的（de）螺紋終點坐（zuò）標(采用（yòng）直徑編（biān）程)。

U、W——增量尺（chǐ）寸（cùn）編（biān）程的螺紋終（zhōng）點（diǎn）坐標(采用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋（wén）的頭數

3.多頭（tóu）螺紋加工（gōng）的控製因素。在運（yùn）用程序加工多頭中，要特別（bié）注意對以下問題的控製：(1)主軸轉速S280的確定。由於數控車床加工螺（luó）紋是（shì）依靠主軸（zhóu）編（biān）碼器工作（zuò）的，主軸編碼器對（duì）不同導程的螺紋在（zài）加工時的主軸轉速有一（yī）個極限識別要求，要用（yòng）經驗公（gōng）式S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的導程)，S不（bú）能超過（guò）320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗（cū）糙度要求。螺紋加工的最後一刀基本采用重複（fù）切削（xuē）的辦法，這（zhè）樣（yàng）可以（yǐ）獲得更（gèng）光滑（huá）的牙表麵，達到Ra3.2要求。(3)批量加工過程控製。對試（shì）件切削運（yùn）行程序之（zhī）前除正常要求對刀外，在（zài）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（gōng）完後用螺紋千分尺進行精密測量（liàng）並記錄數據，將磨損值減少0.2，進行第二次（cì）自動加工，並將測量數據記錄，以後將磨損補償值的遞減（jiǎn）幅度減少並觀察它的減幅與中徑（jìng）的減幅的（de）關係，重複進行，直至（zhì）將中徑（jìng）尺寸（cùn）調試到公差帶的中心為止。在以後的批量加（jiā）工中（zhōng），尺寸的變化（huà）可以（yǐ）用螺紋環規抽檢，並通過（guò）更改程序中的X數據，也可以通過調整刀具磨損值進行補償。