多頭螺紋數控車（chē）床加工步驟和方法，超實用！

在（zài）現代工業生產中，利用（yòng）數控車床加工螺紋，能大大提高生產效率、保證螺紋加工精度，減輕（qīng）操（cāo）作工人的勞動強度。但在高職院（yuàn）校的數控車床實習培訓教學中（zhōng）普遍存在如下（xià）現象：部分教（jiāo）師和絕（jué）大多數學生對螺紋加工感到棘手，特別是加工多頭螺紋，更加無所適（shì）從。下麵通過螺紋零件的實（shí）際加工分析，闡（chǎn）述多頭螺紋的（de）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（bèi）廣泛應用，例如數控車床的主軸與卡盤的聯結，方刀架上螺釘對刀具的堅固，絲杠（gàng）螺母的傳動等。它是在圓柱或圓錐表（biǎo）麵上沿（yán）著螺旋（xuán）線所形成的具有規定牙型的連續凸起和溝槽，有外螺紋（wén）和內螺紋兩種。按照螺紋剖麵形狀的不同，主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線數不同（tóng），又可分為單線螺紋和多線螺（luó）紋。在各種（zhǒng）機械中，螺紋零件的作用主要有以下幾點：一是用於連接（jiē）、緊固;二是（shì）用於傳（chuán）遞動力（lì），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遞動力，改變（biàn）運動形式。由（yóu）於用（yòng）途不同，它們的技術（shù）要求和（hé）加工方法也不一樣。

二、加工方法

螺紋的加（jiā）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（kòng）機床加工。這樣既能減輕加工螺紋的加工（gōng）難度（dù）又能提高工作（zuò）效率，並且能保證螺紋加工質量（liàng）。數控機床（chuáng）加工螺紋常用G32、G92和G76三條（tiáo）指（zhǐ）令。其中指令G32用於加工單行（háng）程螺紋，編程任務重，程序複雜;而采用指（zhǐ）令G92，可以實現簡單螺紋（wén）切削循環，使程序編輯大為簡化，但要求工件坯料事先必須經過粗（cū）加（jiā）工。指令G76，克服了指令G92的缺點，可以將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（pǔ）通車床上進行多頭螺紋車削一直是一個加（jiā）工難點：當第一條螺（luó）紋車成之後，需要手動進給小刀架並用百分（fèn）表校正（zhèng），使刀尖沿軸向（xiàng）精確移動一個螺距再加工第二（èr）條螺紋（wén）;或（huò）者打開掛輪箱，調整齒輪齧合相（xiàng）位，再依次加工其餘（yú）各頭（tóu）螺紋。受（shòu）普通車床絲杠（gàng）螺距誤差、掛（guà）輪箱傳動誤差、小拖板移動（dòng）誤差等多方麵的影響，多頭螺紋的導程和螺距（jù）難以達（dá）到（dào）很（hěn）高的精度。而且，在整個加工（gōng）過程中，不可避免（miǎn）地存在（zài）刀（dāo）具磨損甚至打刀等問題，一旦（dàn）換刀，新刀必（bì）須精確定位（wèi）在未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。然而，在批量生產中（zhōng），單靠操（cāo）作者的個人經驗和技能是不能保證生產效率和產品質量的。在製造（zào）業現代化的今天，高精度數控機床和高性能數控係（xì）統的應用使許多普通機床和傳統工藝（yì）難以控製的精度（dù）變得容易（yì）實現，而且生產效率（lǜ）和產品質量也得到了很大程度的保（bǎo）證。

三、實例分（fèn）析

現以FANUC係統的GSK980T車床，加工（gōng）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（dǎo）角為2×45°、牙表（biǎo）麵粗糙度（dù）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（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（gāi）參（cān）數（shù）是查表的重要依據)的雙（shuāng）線螺;大徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸上偏差為（wéi）-0.032、下偏差為-0.268、公（gōng）差有0.236，公差要求較（jiào）鬆；中徑為（wéi）29.026，公差帶為5 g，查得其尺寸上（shàng）偏差為-0.032、下偏差（chà）為（wéi）-0.150，公差為0.118，公差（chà）要求較緊;小徑按照大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，每次的背吃刀量按照（zhào）初精加工（gōng）及材料來（lái）確定。大徑是車削螺（luó）紋毛壞外（wài）圓的編（biān）程依（yī）據，中（zhōng）徑是螺紋（wén）尺寸檢測的標準和調試螺紋程序的（de）依據，小徑（jìng）是編製（zhì）螺紋（wén）加工（gōng）程序的依據。兩邊留有一定尺寸的車刀（dāo）退（tuì）刀槽（cáo）。

2、正確選擇（zé）加工刀具（jù）。螺紋車刀的種類、材質較多，選擇（zé）時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（bú）同的加工階段來確定。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬質（zhì）合金車（chē）刀，該刀具材料既（jì）適合於粗加工也適合於精加工，通用性較強，對數控車床加工螺紋而言是比（bǐ）較適合的。另外，還（hái）需要考慮螺（luó）紋的形狀誤差與（yǔ）磨製的螺紋車刀的角度、對稱度。車削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主後角（jiǎo）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（luó）距)，刀尖圓角半徑很小在磨製時要特別細心。

四、多頭螺紋加工（gōng）方法及程序設計

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

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，我們可（kě）以利用先加工（gōng）一個單線螺紋，然後根據多頭螺紋的結構特性，在Z軸方向（xiàng）上移過一個螺距，從而實現多頭螺紋的加工。程序編輯如（rú）圖。(工件原點設（shè）在右端麵中心)

2.用G33指令來加工圓柱型多頭螺紋。用G33指令來編程時，除了考慮螺紋導程(F值（zhí）)外，還要考慮（lǜ）螺紋的頭數(P值)來說明螺紋軸向（xiàng）的分度（dù）角。

式中：X、Z——絕對尺寸編（biān）程的螺紋終點坐標(采用（yòng）直（zhí）徑編程)。

U、W——增量（liàng）尺寸（cùn）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

3.多頭（tóu）螺紋加（jiā）工的控製因素。在運（yùn）用程序加工多頭中，要特別注意對以下問題的控製：(1)主（zhǔ）軸（zhóu）轉（zhuǎn）速S280的確（què）定。由於數控車床加工螺紋是依靠主軸編碼器工作的，主（zhǔ）軸編碼器（qì）對不同導（dǎo）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（què）定(式中P為螺紋的導程)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺紋加工的最後一刀基本采用重複切削的（de）辦法，這樣可以（yǐ）獲得（dé）更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要求。(3)批量（liàng）加工過程控製。對試件切削（xuē）運行程序之前除正常（cháng）要求（qiú）對刀外，在FANUC數控係統中（zhōng）要設定刀具磨（mó）損值在0.3～0.6之間，第一次加工完後用螺紋千分尺（chǐ）進行精密測量並記錄數據（jù），將磨損值減少0.2，進行第二次自（zì）動加工，並將測（cè）量（liàng）數據（jù）記錄，以後將磨損補償值的遞減（jiǎn）幅度減少並觀察它（tā）的減幅與中徑的減（jiǎn）幅的關係，重複進行，直至將中徑尺寸調試到公差帶的中心為止。在以後的批量加工中，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償。