​多頭螺紋數控車床加工步（bù）驟和方法，超實（shí）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、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的（de）勞動強度。但在高職院校的數控（kòng）車床（chuáng）實習培訓教學中普（pǔ）遍（biàn）存在如下現象：部分教師（shī）和絕大多數（shù）學生對螺紋加工感到棘手，特別是加工多頭螺紋，更加無所適從。下麵通過螺紋零件的實際（jì）加（jiā）工分析，闡述多頭螺紋的（de）加工步驟和方法。

一、螺紋的基本特性（xìng）

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（lián）結，方刀架上螺（luó）釘對刀具的堅固，絲杠螺母的傳動等（děng）。它是在圓柱或圓錐表（biǎo）麵上沿著螺旋線所形成的具（jù）有規定牙型的連續凸起和溝槽，有外螺紋和內螺紋兩種。按照（zhào）螺紋剖麵形狀（zhuàng）的不同，主要有（yǒu）三角螺（luó）紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四（sì）種。按照螺紋的線數（shù）不同，又可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點：一是用於連接、緊固;二（èr）是用於傳遞動力，改變運動形式。三角（jiǎo）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，改變運動形式。由於用（yòng）途不同，它（tā）們的技術要求和加工方法也（yě）不一樣。

二、加工方法

螺紋的加工，隨著科學（xué）技術（shù）的發展，除采用普通機床加工外，常采用數控機床加工。這樣既能減輕加工螺（luó）紋的加工（gōng）難度又能（néng）提高工作效率，並（bìng）且能保證螺紋加（jiā）工質量。數控機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令（lìng）G32用於加工單行程螺紋（wén），編程任務重，程序複雜;而采用（yòng）指令G92，可以實現簡單螺紋切削循環，使程序編輯大為簡化，但要求工件坯料事先必須經過粗加工。指令G76，克（kè）服了（le）指令G92的缺點，可（kě）以將工件從坯料到成（chéng）品螺紋（wén）一次性加工完成。且程（chéng）序簡捷，可節省（shěng）編程時間。

在普通車床上進行多頭螺紋（wén）車削一直是一個加（jiā）工（gōng）難點：當第一條螺紋車成之後（hòu），需要（yào）手動進給（gěi）小刀架並用百分表校正，使刀尖（jiān）沿軸向精確移動一（yī）個螺（luó）距再加工第二條螺紋;或者打開掛輪（lún）箱，調整齒輪齧合相位，再依次加工（gōng）其餘各頭螺紋。受普通車床絲杠螺距誤差、掛（guà）輪箱（xiāng）傳動誤差、小拖板移動誤（wù）差等多（duō）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，在整個加工過程中，不可避免地存在刀具磨（mó）損甚至打（dǎ）刀等問題（tí），一旦（dàn）換刀（dāo），新刀必須精確定位在未（wèi）完成的那條螺紋線（xiàn）上。這一切都要求操作者具備豐（fēng）富的經（jīng）驗和高超的技能。然而，在批（pī）量生（shēng）產中，單靠操作（zuò）者的個人經驗和技能是不（bú）能保證生產效（xiào）率和產品質量的。在製造業現代化的今天，高（gāo）精度數控機床和高性能數（shù）控係統的應用使許（xǔ）多普通（tōng）機床和傳統工藝難以控（kòng）製的精度變（biàn）得容易實現，而且生產效率和產（chǎn）品質量（liàng）也得到（dào）了很大程度的保證。

三、實例分（fèn）析

現以FANUC係統的GSK980T車（chē）床，加工螺紋M30×3/2-5g6g為例，說明多頭螺紋的數（shù）控加工過（guò）程：

工件要求：螺（luó）紋長度為25mm，兩頭（tóu）倒角為2×45°、牙表麵粗糙度為Ra3.2的螺紋。采（cǎi）用（yòng）的材料是為45#圓鋼（gāng）坯料。

1.準備工作。通過（guò）對加工零件的分析，利用車工（gōng）手冊查找M30×3/2-5g6g的（de）各項基本參數：該工件是導（dǎo）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（jìng）為30，公差帶為6g，查得其尺（chǐ）寸上偏差為-0.032、下偏差為（wéi）-0.268、公差有0.236，公差要求較鬆；中徑（jìng）為29.026，公差帶（dài）為（wéi）5 g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.150，公差（chà）為0.118，公差（chà）要求較緊（jǐn）;小徑按照大徑（jìng）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（jìng）是車削螺紋毛壞外圓的（de）編（biān）程依據，中徑是螺紋尺寸檢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。兩邊留有一定尺寸（cùn）的車刀退刀槽。

2、正確選（xuǎn）擇加工刀具（jù）。螺紋車刀（dāo）的（de）種類、材質較多，選（xuǎn）擇時要根據被加工材料（liào）的種類合理選用，材料的牌號要根據不同的加工階段（duàn）來確（què）定。對於45#圓鋼（gāng）材質，宜選用YT15硬質合金車刀，該刀具（jù）材料（liào）既適合於粗加工也適合（hé）於精加工，通用性較強，對數控（kòng）車（chē）床加工螺紋而言是比較適（shì）合的。另外（wài），還需要（yào）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鋼螺紋，刃傾角為10°，主後角為（wéi）6°，副後（hòu）角（jiǎo）為4°，刀尖角為59°16’，左右刃為（wéi）直線，而刀尖圓弧半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀尖圓（yuán）角（jiǎo）半徑很小在磨製時要（yào）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螺紋（wén）相似，采用改變切削螺紋初始位置或初始角來實現。假定（dìng）毛坯已經按要（yào）求加工，螺紋車刀為T0303，采用如下兩種方法來進行編程加（jiā）工。

1.用G92指（zhǐ）令來加（jiā）工圓柱型多頭（tóu）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一個單線螺紋，然後根據多頭螺紋的結構特性，在Z軸方向上移（yí）過一個螺距，從（cóng）而實現多頭螺紋的加工。程序編（biān）輯如圖。(工件原（yuán）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指令來編程時，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（zhōng）：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋（wén）終點（diǎn）坐標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸編程的（de）螺紋終點坐標(采用直徑編程)

F——螺紋（wén）的導程

P——螺紋的（de）頭數

3.多頭螺紋加工的控製因素。在運（yùn）用程序加工（gōng）多頭中，要特（tè）別注意對（duì）以下問題的（de）控製：(1)主軸轉速（sù）S280的確定。由於數控車床加工螺紋是依靠主軸（zhóu）編碼器工作的（de），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（jí）限識別（bié）要求，要（yào）用經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的導程)，S不能（néng）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（yī）刀基（jī）本采用重複切削（xuē）的辦法，這樣可以獲得更光滑的牙（yá）表麵，達到Ra3.2要求。(3)批量加工過程控製。對試件切削運（yùn）行程序之前除正常（cháng）要求對刀外，在FANUC數控係統中要（yào）設定刀具（jù）磨損值在0.3～0.6之間，第一次加工完後用螺紋千分尺進行精密測量並記錄數據，將磨損值（zhí）減少（shǎo）0.2，進行第二次自動加工，並將測量數據（jù）記錄，以（yǐ）後將磨損補償值的（de）遞減幅度減少並觀察它的減（jiǎn）幅與（yǔ）中徑的減幅的（de）關係，重複進行，直至將中徑尺寸調試到公差（chà）帶的（de）中心為止。在以後的批（pī）量加工中，尺寸的（de）變化可以用螺紋（wén）環規抽（chōu）檢，並通過更改程序中的X數（shù）據，也可以通過調整刀具（jù）磨損值進行補償。