多（duō）頭螺紋數控車（chē）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（dà）大提高生產效率、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（zài）如下現象：部（bù）分教師和（hé）絕大多數學生對螺紋加工感（gǎn）到棘手，特別是加工多頭螺（luó）紋，更（gèng）加無所適從（cóng）。下麵通過螺紋零件的實際加工分（fèn）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，螺紋聯接被廣泛應（yīng）用，例如數控（kòng）車床的主軸與卡盤的聯結，方刀架上螺釘（dìng）對刀具的堅固，絲杠螺母（mǔ）的傳動等。它是在圓柱或圓（yuán）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（gōu）槽，有外螺紋和內螺紋兩種。按照螺（luó）紋剖麵形狀的（de）不同，主（zhǔ）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（bú）同，又可分為單線螺紋和多線（xiàn）螺紋。在各種機械中，螺紋零件的作用主要有以下幾點：一是（shì）用於連接、緊固;二是用於傳遞動力，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（wén）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方法（fǎ）也不一樣。

二、加工方法

螺紋的加（jiā）工，隨著科學（xué）技術的發展，除采用普通機床加工外，常采用數（shù）控機床加工。這樣既能減輕加工螺（luó）紋的加工難度又能提（tí）高工作效率，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（qí）中指令G32用於加（jiā）工單行程螺紋，編程任務重（chóng），程序複雜;而采用指令G92，可以實現簡單螺紋切削循環，使程序編輯大為簡（jiǎn）化，但要（yào）求工件坯料事先必須經過粗加工。指令G76，克（kè）服了指令G92的缺點，可（kě）以將工件從坯料到成品螺紋（wén）一次性加工完（wán）成。且程序簡捷，可節省編程時間。

在普通車床上（shàng）進行多頭螺（luó）紋車削（xuē）一直是一個加工難點：當第一（yī）條螺紋車（chē）成之後，需要手動進給小刀架並用百分表校（xiào）正，使刀尖沿軸向精確移動一個螺距再加工第二條（tiáo）螺紋;或者打開掛輪箱，調（diào）整齒輪齧合相位，再依次加工其餘各頭螺紋。受普通（tōng）車床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動誤差、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（yǐ）達到很高的精度（dù）。而且，在整個加（jiā）工（gōng）過程中，不可（kě）避免地存在刀具磨損甚至打刀等問題，一旦換刀，新刀必須精確定（dìng）位在（zài）未完成的那（nà）條螺紋線上。這一切都要（yào）求操作者具備豐富（fù）的經驗和高（gāo）超的技能。然而，在批量生產中，單靠操（cāo）作者的個人（rén）經驗和技能是不能保證生產效率和產（chǎn）品（pǐn）質量的。在製造業（yè）現（xiàn）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（zhì）的精度變得容易實（shí）現，而且生（shēng）產效率（lǜ）和產品質量（liàng）也（yě）得到了很大程度的保（bǎo）證。

三、實（shí）例分析

現以FANUC係統（tǒng）的（de）GSK980T車床，加工螺紋M30×3/2-5g6g為例（lì），說（shuō）明（míng）多頭螺紋的數控加工（gōng）過程：

工件要（yào）求：螺紋長（zhǎng）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（zhǔn）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（yào）依據)的雙線螺;大（dà）徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏差（chà）為-0.268、公（gōng）差有0.236，公差要求較（jiào）鬆；中徑為29.026，公差帶為（wéi）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，公差要求較緊;小徑按照（zhào）大徑減去車削深度確定。螺紋（wén）的總背吃刀量ap與螺距的關係近經驗公式ap≈0.65P，每（měi）次的背吃刀量按照初精（jīng）加工及材料來確定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的（de）編程依據，中徑是螺紋尺（chǐ）寸檢（jiǎn）測的標準和調試螺紋程序的（de）依據，小徑是編製螺紋加工程序的依據。兩邊留有（yǒu）一定尺寸的（de）車刀（dāo）退刀槽。

2、正確選擇加工刀具。螺紋（wén）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（hé）理選用，材料的牌（pái）號要根據不同的加工階段來確定。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬質合金車刀，該（gāi）刀具材（cái）料既適合於粗加工也適合於（yú）精加工，通用性較強，對數控車床加工螺紋而言是比較適合的。另外，還需（xū）要考慮螺紋的形狀誤（wù）差與磨製的螺紋車刀（dāo）的角度、對稱度。車削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主後角為6°，副（fù）後角為4°，刀（dāo）尖角為59°16’，左右刃（rèn）為直（zhí）線，而（ér）刀尖圓弧（hú）半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為（wéi）螺距)，刀尖圓角半徑很小在磨製時要特別細心。

四、多頭螺紋加工方法及程序設計

多頭螺紋的（de）編程方（fāng）法和（hé）單頭螺紋（wén）相（xiàng）似，采用改變切削螺紋（wén）初始位置或初始角來實現。假定毛坯（pī）已經按要求加工，螺紋車刀（dāo）為T0303，采用（yòng）如下（xià）兩種方法來進行編程加工。

1.用G92指令來加工圓柱（zhù）型多頭螺紋。G92指令是簡單螺紋切削循環指令，我們可以利用先加工（gōng）一個單線螺紋，然後根據多頭螺紋的結構特性，在Z軸（zhóu）方向上移過一個螺距，從而實現多頭螺紋的加工。程（chéng）序編輯如圖。(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（lái）編程時，除了考慮螺紋導程(F值（zhí）)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——絕對尺寸編程的螺（luó）紋終點坐標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸（cùn）編程的螺（luó）紋終點坐標(采用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數

3.多頭螺（luó）紋加工的控製因素。在運用程序加工多頭中，要（yào）特別注意對以下問（wèn）題的控製：(1)主軸轉速S280的確（què）定。由於（yú）數控車床加工螺紋是依靠主軸編（biān）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要求，要用經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的導（dǎo）程)，S不能超過320r/min，故取（qǔ）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辦法，這樣可以獲得（dé）更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要求。(3)批量加工過程控製。對試件切削運行程序之前除正常要求對（duì）刀（dāo）外，在FANUC數（shù）控（kòng）係統中要設定刀（dāo）具磨損值在0.3～0.6之（zhī）間，第一次加工完（wán）後（hòu）用螺紋千分尺進（jìn）行精密測量並記錄數據，將磨損值減少0.2，進行第二（èr）次自動加工，並將測量數據記錄，以後將磨損補償值的遞減幅度減少並觀察它的減幅與中徑的減幅的關係，重複（fù）進行，直至將（jiāng）中徑尺寸調試到公差（chà）帶的（de）中心（xīn）為止（zhǐ）。在（zài）以後的批量加工中，尺寸的變化（huà）可以用（yòng）螺紋環規抽檢，並通過更（gèng）改程序中的（de）X數據，也可以通過調整刀具（jù）磨（mó）損值（zhí）進行補償。