​多頭螺紋數控車床加工步驟和（hé）方法，超實用！

在現代工業生產中，利用數（shù）控車床加（jiā）工螺（luó）紋，能大大提高生產效率、保證螺紋（wén）加工精度，減輕操作工人的（de）勞動強度。但在高（gāo）職院校的數控車床實（shí）習培訓教（jiāo）學（xué）中普遍存在（zài）如下現象：部分教師和絕大多數學生對螺紋加工感到棘手，特別是（shì）加工（gōng）多頭螺紋，更加無所適從（cóng）。下麵通過螺紋零（líng）件的實際加工分析，闡述多頭螺紋（wén）的加工步驟（zhòu）和方法。

一、螺紋的基本特性

在機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用，例如數控車床的主軸與卡盤的聯結（jié），方刀架上螺釘對刀具（jù）的堅（jiān）固，絲杠螺母的傳動等（děng）。它是在圓柱或圓錐表麵上沿著螺（luó）旋線所形成的具有（yǒu）規定牙型的連續凸起和溝槽，有外螺（luó）紋和內螺（luó）紋兩種。按照螺紋剖麵形狀的（de）不（bú）同，主（zhǔ）要有三角螺紋、梯（tī）形螺紋、鋸齒（chǐ）螺紋和矩形螺紋（wén）四種。按照螺紋的線數不同，又可分為單（dān）線螺紋和多線螺紋。在各種機械中，螺紋零件的（de）作用主要有以下幾點：一（yī）是（shì）用（yòng）於連接、緊固（gù）;二是用於傳遞動力，改變運動形式。三角（jiǎo）螺紋常（cháng）用（yòng）於連接、堅固（gù）;梯形螺紋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（shù）要求和加工方法也不一樣。

二、加工方法

螺紋的加工，隨著科學技術的發（fā）展，除采用普通機床加工外（wài），常采用數控（kòng）機床加工。這樣既能減輕加工螺紋的加工（gōng）難度又能提高工作效率，並且能保證螺紋加工質量（liàng）。數控機床加工螺紋常用（yòng）G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用於加工單行程螺紋，編程任務（wù）重（chóng），程序複雜;而（ér）采用指（zhǐ）令G92，可（kě）以實現簡（jiǎn）單螺紋切削循環，使程序編輯大為（wéi）簡化，但要求工件坯料事先必須經過粗加工。指令（lìng）G76，克服（fú）了指令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（zhí）是一個加工難點：當第一條螺紋車成之後，需要手動（dòng）進給小刀架並用百分表校正，使刀尖沿軸（zhóu）向精確移動一個螺（luó）距（jù）再加工第二條螺紋;或者打開掛輪箱（xiāng），調整齒（chǐ）輪齧合相位，再依次加工其餘（yú）各頭螺紋。受普通車床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動誤（wù）差、小拖板（bǎn）移動誤差等（děng）多方麵的影響，多頭（tóu）螺（luó）紋的導程和螺距（jù）難以達到很（hěn）高的精度（dù）。而且，在整個加工過程中，不可避免地存在（zài）刀具磨損甚至打刀等問題，一旦換刀，新刀必須精（jīng）確定位在未完（wán）成的那條螺紋線上（shàng）。這一切都要求操作者具（jù）備豐富的經驗和高超（chāo）的技能。然而，在（zài）批量生產中，單（dān）靠操作者的個人經驗和技能是不能保證生產效率和產（chǎn）品（pǐn）質量（liàng）的。在製造業現代化的今天，高精度數控（kòng）機床和高性（xìng）能數控係統的應用使許多普通機床和傳統工藝難以控製的精度變得（dé）容易（yì）實現，而且（qiě）生產效率和（hé）產品質量也（yě）得到了很大程（chéng）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（luó）紋的數控加工過程：

工（gōng）件要（yào）求：螺紋長度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表麵粗糙度為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，利用車工手冊查（chá）找（zhǎo）M30×3/2-5g6g的各項基本（běn）參數：該工件是導程為3mm紋（wén）且螺距為1.5(該（gāi）參數是查表的（de）重要依（yī）據)的雙線螺;大徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸上（shàng）偏差為-0.032、下偏差為-0.268、公差有0.236，公差要求較鬆（sōng）；中徑為29.026，公差帶為5 g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下（xià）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（wén）的總背吃刀（dāo）量ap與螺距的（de）關係近經驗公式ap≈0.65P，每次的背（bèi）吃刀量按照初精加工及材料來（lái）確定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編程依據，中（zhōng）徑是螺（luó）紋（wén）尺寸檢測的標準和調試螺紋程序的依據，小徑是編製螺紋加工程序的依據。兩邊（biān）留有一定尺寸的車刀退刀槽。

2、正確（què）選擇加工刀具（jù）。螺紋車刀的種類、材質較多，選擇時（shí）要根據被加工材料的種類合理選用，材料的牌號要根（gēn）據不同的加工階段來確（què）定。對於45#圓鋼材質，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（xìng）較強（qiáng），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）差與磨製的螺紋（wén）車刀（dāo）的角度、對稱（chēng）度。車削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主後角為6°，副後角為4°，刀尖（jiān）角為59°16’，左右刃為直線，而刀尖圓弧（hú）半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為螺（luó）距（jù）)，刀尖圓角半（bàn）徑很小在磨製（zhì）時要特別細心。

四、多頭螺紋加工方法及程序設計

多頭（tóu）螺紋的編程方法和單頭螺紋相似，采用（yòng）改（gǎi）變切削螺紋初始位置或（huò）初始角來實現。假定毛坯已經按要求加工，螺紋車刀為（wéi）T0303，采用如下兩種方法來進（jìn）行（háng）編程加工。

1.用G92指令來（lái）加工圓柱型多頭螺紋。G92指令是簡單螺紋切削循環（huán）指令（lìng），我們可以利用（yòng）先加工一個單（dān）線螺紋，然後根（gēn）據（jù）多（duō）頭螺紋的結構特（tè）性，在Z軸方向上移過一個螺距，從而實現多頭螺紋的加工。程序編輯如圖。(工件原（yuán）點設在右端麵中心)

2.用G33指令來加（jiā）工圓柱型多頭螺紋（wén）。用G33指令來編程時，除了考慮螺紋導程(F值)外，還要（yào）考慮螺紋的頭數(P值)來說明螺紋軸向的（de）分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸（cùn）編程的螺紋（wén）終點坐（zuò）標(采用直徑編程)。

U、W——增（zēng）量尺寸編程的（de）螺紋終點坐標(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（wén）加（jiā）工的控製因素（sù）。在運用程序加工多頭中，要特別注意對以下問題的控製：(1)主軸轉速S280的（de）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（biān）碼器（qì）對不同導程（chéng）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（shì）中P為螺紋的導程)，S不能超過320r/min，故（gù）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切削的辦法，這樣可以獲得更（gèng）光滑的牙表麵（miàn），達到Ra3.2要求。(3)批量加工過程控（kòng）製。對（duì）試件（jiàn）切削運（yùn）行程序之（zhī）前除正常要（yào）求（qiú）對刀外（wài），在（zài）FANUC數控係統中要設定刀具磨損值在0.3～0.6之間，第一次加工完後用螺紋（wén）千分尺進行精密測量並記錄數據，將（jiāng）磨損值減少0.2，進行第二次自（zì）動加工，並（bìng）將測量數據（jù）記錄，以後將磨損補償值的遞減幅（fú）度減少並觀察它的減幅與中徑的減幅的關係，重複進（jìn）行，直至將中徑尺寸調試到公差（chà）帶的中心為止（zhǐ）。在以（yǐ）後的批量加工中，尺（chǐ）寸（cùn）的變化可以用螺紋環規抽檢，並通過更改（gǎi）程序中的X數據，也可以通過調整刀具磨損值（zhí）進行補償。