多頭螺紋數控車（chē）床加工步驟和方法，超實用！

在現代工業生（shēng）產中（zhōng），利用數控車床加工螺（luó）紋，能大大（dà）提高（gāo）生產效（xiào）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（xué）中普遍存在如下現象（xiàng）：部分教師和（hé）絕大多數學（xué）生對螺紋加工感到棘手（shǒu），特別是加工（gōng）多頭螺紋，更加無所適從。下（xià）麵通過螺紋零件的實際加工分析（xī），闡述多頭螺（luó）紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的（de）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（de）聯結，方刀架上螺釘對刀具的堅固，絲杠螺母的傳動等（děng）。它是（shì）在圓柱或（huò）圓錐表麵上沿著螺旋線（xiàn）所形成的具（jù）有規定牙型的連續（xù）凸起和溝槽，有外螺紋和內螺紋兩種。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（xíng）螺紋四種。按照螺紋的線數不同，又（yòu）可分為單線螺紋和（hé）多線螺紋。在各種機械中，螺紋零件的作用主要有（yǒu）以下幾點（diǎn）：一是用於連接、緊固;二是用於傳遞動力，改變運動形式。三（sān）角螺（luó）紋常用（yòng）於（yú）連接、堅固;梯形（xíng）螺紋和矩形（xíng）螺紋常用於傳（chuán）遞（dì）動力，改變運（yùn）動形式。由於用途不同，它們的技術要求和（hé）加工方法也不一樣。

二、加工方法

螺紋的（de）加工，隨著科學技術的發展，除采用（yòng）普通機（jī）床（chuáng）加（jiā）工外，常采用數控機床加（jiā）工。這樣既能減輕加工螺紋的加工難度又（yòu）能（néng）提高工作效率，並且能保證螺紋加（jiā）工（gōng）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（háng）程螺紋，編程任（rèn）務重，程（chéng）序複雜;而采用指令G92，可以實（shí）現簡單（dān）螺紋（wén）切削循環，使程序編輯大為簡化，但要求工件坯料（liào）事（shì）先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺點，可以將工件（jiàn）從坯（pī）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。

在普通車床上進行多頭螺紋車削一直是一個（gè）加工難點：當第一（yī）條螺紋車成之後，需要手動進給小刀架並用百分表校正，使刀尖沿軸向精（jīng）確移動一（yī）個螺距再加工第二條螺紋;或者打開掛輪箱，調整齒輪齧合相位，再依次加工其餘各頭螺紋。受普（pǔ）通車床絲（sī）杠螺距誤差、掛輪箱（xiāng）傳動（dòng）誤差、小拖板移動誤差等多方麵（miàn）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（zhōng），不可避免地（dì）存在（zài）刀具磨損甚至打刀等問題，一旦換刀，新（xīn）刀必須精確定位在未完成的那條螺紋線上。這一（yī）切（qiē）都要（yào）求操（cāo）作者具備豐（fēng）富的經（jīng）驗和高超的技能。然而，在批量生產中，單（dān）靠操作者的個人經驗和技能是不能保證生產效（xiào）率和產品質（zhì）量的。在製（zhì）造業現代化的今天，高精度數控機床和高性能（néng）數控係統的應用（yòng）使許多普通機床和傳（chuán）統工藝難以控製的精度變（biàn）得容易實現，而且生產效率和產品質量也得到了很大（dà）程度的（de）保證。

三、實例分析

現以FANUC係統的（de）GSK980T車床，加工螺紋M30×3/2-5g6g為例，說明多頭螺紋的數控加工（gōng）過程：

工件要求：螺紋長度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表（biǎo）麵粗糙度為Ra3.2的螺紋。采（cǎi）用的材料是為（wéi）45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通過對加工零件的分析，利用車工手冊查找M30×3/2-5g6g的各項基（jī）本參數：該工件（jiàn）是導（dǎo）程為3mm紋且螺（luó）距為1.5(該參數是查表的重（chóng）要依據)的雙線螺;大徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸（cùn）上偏（piān）差為-0.032、下偏（piān）差為-0.268、公差有（yǒu）0.236，公差要求較鬆；中徑為29.026，公差帶為5 g，查得其尺寸（cùn）上偏差為-0.032、下偏差為（wéi）-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。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的關係近（jìn）經驗（yàn）公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初（chū）精加工及材料來確（què）定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編程依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺紋程序的依（yī）據，小徑是編製螺紋加工程序的依據。兩邊留有一（yī）定尺寸的車刀退刀槽。

2、正確選擇加工刀具。螺紋車刀（dāo）的種類、材質較（jiào）多，選擇時要（yào）根據（jù）被加工材料的種（zhǒng）類合理選用，材料的牌號要根據不同的加（jiā）工階段來確定。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬質合（hé）金（jīn）車刀，該刀具材料既適合於粗（cū）加工也適（shì）合於精加工，通用性較強，對數控（kòng）車床（chuáng）加工螺紋而言是比較適合的。另（lìng）外，還需要考慮螺紋的形狀誤差與磨製的（de）螺紋車刀的角度、對稱度。車削（xuē）45鋼螺紋（wén），刃傾角為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（dāo）尖圓弧半徑則由公式（shì）R=0.144P確（què）定(其中（zhōng）P為螺（luó）距)，刀尖圓角半徑很小在磨製時要特別細心。

四、多頭螺紋加工方法及程（chéng）序設計

多頭螺紋的編程方法（fǎ）和單頭（tóu）螺紋相似，采用改變（biàn）切削螺紋初始位置或初始角來實現。假定毛坯已經按要求加工，螺紋車刀為T0303，采用如下兩種方法來進行（háng）編（biān）程加工（gōng）。

1.用G92指令（lìng）來加工圓柱型多頭螺紋。G92指（zhǐ）令是簡單螺紋切削循環指令，我們可（kě）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（xiàng）上移過一個螺距，從而實現多頭螺（luó）紋的加工。程序（xù）編輯如圖。(工件原（yuán）點設在右端麵（miàn）中心)

2.用G33指（zhǐ）令來加工圓柱型多頭螺紋。用G33指令（lìng）來編程時，除了考慮螺紋導（dǎo）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（cùn）編程的螺紋終點坐（zuò）標(采用直徑編（biān）程)。

U、W——增量尺寸編程的螺（luó）紋終點坐標(采用直徑編程)

F——螺紋的（de）導程

P——螺紋的頭數

3.多（duō）頭（tóu）螺紋加工的（de）控製因（yīn）素。在運用程序加工多（duō）頭中，要特別注意對以下問題的控製：(1)主軸轉速S280的確定。由（yóu）於數控車床加工螺紋是（shì）依靠主軸編碼器工作的，主軸編碼器（qì）對不（bú）同導程的螺紋（wén）在加工時的主軸（zhóu）轉速有一個極（jí）限識別要求，要用（yòng）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（gù）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（chóng）複切削的辦法，這樣可以獲得更光滑的牙表（biǎo）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刀外，在（zài）FANUC數控係統中要（yào）設定刀具磨損值在0.3～0.6之間，第一（yī）次加工完後用螺紋千分尺進行精密測（cè）量並（bìng）記錄數據，將磨損值減少0.2，進行第二次自動加（jiā）工，並將測量數據記（jì）錄，以後將磨損補償值的遞減幅度減少並觀察它的減（jiǎn）幅與中徑的減幅的關係，重複進行，直至將中（zhōng）徑尺寸調試到公差帶的中心為止。在以（yǐ）後的批量加工中，尺寸的變（biàn）化（huà）可以用螺紋（wén）環規抽檢，並通過更改程序中的X數據，也可（kě）以通過調整刀具磨損值進行補償。