多（duō）頭螺紋數控車床加工步驟和方法，超實用！

在現代工業生產中，利用數控車床加工螺紋，能大大提高生產效率（lǜ）、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的（de）勞動（dòng）強（qiáng）度。但（dàn）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：部分教師和（hé）絕大多數學生（shēng）對螺紋加工感到棘手，特別（bié）是加工多頭（tóu）螺紋，更加無所（suǒ）適從。下麵通過螺紋零件的實際加工分析，闡述多頭螺紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的基本特性

在機械製造中，螺紋聯接（jiē）被廣泛應用，例如數控車床（chuáng）的主（zhǔ）軸與卡盤的聯結，方（fāng）刀架上（shàng）螺釘（dìng）對刀具的（de）堅固，絲杠螺母的傳動等。它是（shì）在圓柱或圓錐表麵上沿著螺旋線所形成的具有規定牙（yá）型的連續凸起和溝槽，有外螺紋（wén）和內螺紋（wén）兩（liǎng）種。按照螺紋剖（pōu）麵（miàn）形狀的不同，主要有（yǒu）三角螺紋、梯形（xíng）螺紋、鋸齒螺（luó）紋和矩形螺紋四種。按（àn）照（zhào）螺紋的線數不同，又可（kě）分為單線螺紋和多線螺紋。在各種機械中，螺紋零件的作用主要有以下幾（jǐ）點：一是用於連接、緊（jǐn）固;二（èr）是用於傳遞動力，改變運動形式。三角螺紋常（cháng）用於連接、堅固;梯形螺紋和矩形螺紋常用於傳遞動力，改變運動形式（shì）。由於用途不同，它們的技術要求和加（jiā）工方法也不一樣。

二、加工（gōng）方法

螺紋的加（jiā）工，隨（suí）著科學技術的（de）發展，除采用普通機床加工外，常采用（yòng）數控（kòng）機床加工。這樣既能減輕加工螺（luó）紋（wén）的加工（gōng）難度又能提高工作（zuò）效率，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（tiáo）指令。其中（zhōng）指令G32用於加工單行程螺紋，編程任務重，程序複雜;而采用指令G92，可以實現（xiàn）簡單螺紋切削循環，使程序編輯大（dà）為簡化，但要求工件（jiàn）坯料事先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的（de）缺點（diǎn），可以（yǐ）將工件從坯料到成品螺紋一次性加（jiā）工完成。且程序簡捷，可節省編程（chéng）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，需要手動進給小刀（dāo）架並用百分（fèn）表校正，使刀尖沿軸向精確移動一個螺距再加（jiā）工第二條螺紋;或者（zhě）打開掛輪箱，調整齒輪（lún）齧合相（xiàng）位，再依次加工其餘各頭（tóu）螺紋。受普通車床（chuáng）絲杠螺距誤差（chà）、掛輪箱傳動（dòng）誤差、小拖板移動誤（wù）差等多方麵的影響，多（duō）頭螺（luó）紋的導程和螺距（jù）難（nán）以達到很高的精度。而且，在整個加工過（guò）程中，不可避免（miǎn）地存在刀（dāo）具磨損甚至打（dǎ）刀等問題，一旦（dàn）換刀，新刀必須精確定位在（zài）未（wèi）完成的那條螺紋線上。這一（yī）切都要求操作者具備豐富的經驗和高超的（de）技能。然而，在批量生產中，單靠操作者的（de）個人經驗和技能是不（bú）能保證生產效率和產品質量的。在製造（zào）業（yè）現代化（huà）的今天，高（gāo）精度（dù）數控機床和高性能數控係統的應用使（shǐ）許多普通機床和傳統工藝難以控製（zhì）的精度變得容易實現，而且生產效率和（hé）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（chuáng），加工螺紋M30×3/2-5g6g為例，說明多頭（tóu）螺紋的數控加工過程（chéng）：

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

1.準備工作。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（běn）參數（shù）：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（yào）依據)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；中徑為29.026，公差帶為（wéi）5 g，查得其尺寸上（shàng）偏差為-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公差要求較緊（jǐn）;小徑按照大徑減去車削深度確定。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的關係近經驗（yàn）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（xuē）螺紋毛壞（huài）外圓的編程依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺（luó）紋程序的依據，小徑是編製螺紋（wén）加（jiā）工程序的依據。兩邊留有一定尺寸的車（chē）刀退刀槽。

2、正確選擇加工刀（dāo）具。螺紋車刀的（de）種類、材質較（jiào）多，選擇時（shí）要根據被加（jiā）工材料的種類合（hé）理選用，材料的牌號要根據不同的加工階段來確定（dìng）。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬質合金車刀，該刀具材料既適（shì）合於（yú）粗加工也（yě）適合（hé）於（yú）精（jīng）加工，通用性較強，對數控車床加工螺紋（wén）而（ér）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（wéi）10°，主後角為（wéi）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（gōng）式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀（dāo）尖圓角半徑很小在磨製時要特別細心。

四（sì）、多頭螺紋加工方法及（jí）程序設計

多頭螺紋的編程方法和單頭螺紋（wén）相似，采用改變切削螺紋（wén）初始位置或初始角來實（shí）現。假定毛坯已經按要求加工，螺（luó）紋車刀為T0303，采（cǎi）用如下兩種方（fāng）法來進行編程加工。

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

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

式中：X、Z——絕對尺寸編程（chéng）的螺紋終點坐標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸編程的螺紋終點坐（zuò）標(采（cǎi）用直（zhí）徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數

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（zhù）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紋是依靠主軸編碼器工作的，主軸編碼器對不同導程的螺紋在加工時的主軸轉速有一個極限識別（bié）要求，要用經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為螺（luó）紋的導（dǎo）程)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要（yào）求。螺紋加工的最後（hòu）一刀基本采用重（chóng）複切削的辦法，這樣可以獲得（dé）更光滑的（de）牙表麵，達到Ra3.2要（yào）求。(3)批量加工過程控製。對試件切削運行程序（xù）之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（zhí）在0.3～0.6之間（jiān），第一（yī）次加工完後用螺紋千分尺進行精密測量並記錄數（shù）據，將磨損值減少0.2，進行第二次自動加工，並將測量數據記錄，以後將磨損補（bǔ）償（cháng）值（zhí）的（de）遞減幅度減少並（bìng）觀察它的減幅與中徑的減（jiǎn）幅（fú）的關係，重複進行，直至將中（zhōng）徑尺寸（cùn）調（diào）試到公差帶的中心為止（zhǐ）。在以後（hòu）的批量加工中，尺寸的變化可以用螺紋（wén）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（sǔn）值進行補償。