多（duō）頭（tóu）螺紋數控車（chē）床加工步驟和方法，超（chāo）實用（yòng）！

在現代工業生產中，利用數控車床加工螺紋，能大大（dà）提高生產效率、保證螺紋加工精度，減輕操作（zuò）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如下現象：部分教師和絕大多數學生對螺紋加（jiā）工感到棘（jí）手，特（tè）別是（shì）加工多頭螺紋，更加無所適從。下麵通過螺紋零（líng）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（guǎng）泛應用，例如數（shù）控車床的主軸與卡盤的聯結（jié），方刀架上螺釘對刀具的堅固，絲杠螺母的（de）傳動等。它（tā）是在圓柱或圓錐表麵上沿著螺旋線所形成的（de）具有規定牙型的連續凸起和溝槽（cáo），有（yǒu）外螺紋和（hé）內螺紋（wén）兩種。按照螺紋剖麵（miàn）形狀的不同，主要有三角螺（luó）紋、梯形螺紋、鋸齒螺（luó）紋和矩形螺（luó）紋四（sì）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（luó）紋零（líng）件的作用主要有以下幾點：一是用於連接、緊固;二是用於傳遞動力，改變運動形式（shì）。三角螺紋常用於連接、堅固;梯形螺（luó）紋和矩形螺紋常用於傳遞（dì）動力，改變（biàn）運動形式。由於（yú）用途不同，它們的技術要求和加工方法也不一樣（yàng）。

二、加工方法

螺紋的（de）加工，隨著科學技術的發展，除采用普通機床（chuáng）加工外，常采用數控機床加工。這樣（yàng）既能減輕加工螺紋的加工難度（dù）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（gōng）螺紋（wén）常（cháng）用G32、G92和G76三條指令。其中指（zhǐ）令G32用於加工單行程螺紋，編程任務重，程序複雜;而采（cǎi）用指令G92，可以實現簡單螺紋切削循（xún）環，使程序編（biān）輯（jí）大為簡（jiǎn）化，但要求工件（jiàn）坯料事先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的（de）缺點，可以（yǐ）將工件從坯料（liào）到成品螺紋一次性（xìng）加工完成。且程序簡捷，可節省編程時（shí）間。

在普通（tōng）車床上進行多頭螺紋車削一直是一個加工難點：當第一（yī）條螺（luó）紋車成之後，需要手動進給小刀架（jià）並用百分表（biǎo）校正（zhèng），使刀尖（jiān）沿軸向精確移動一（yī）個螺（luó）距再加工第（dì）二條螺紋;或者打開（kāi）掛輪箱，調整齒輪齧合相位，再依次加工（gōng）其餘各頭螺紋。受普（pǔ）通車床（chuáng）絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動誤差（chà）、小拖板移動誤差等多（duō）方麵的影響，多頭螺紋的導程（chéng）和螺距難（nán）以達到很高的精度。而且，在整個加（jiā）工過程中，不可（kě）避免地存在刀具磨損甚至打刀等問題，一（yī）旦換刀，新刀必須精確（què）定位在未完成的那條螺紋線上。這（zhè）一切（qiē）都（dōu）要求操作者具備豐富（fù）的經驗和高超的技能。然而，在批量生產中，單靠操作者的個人經驗和技能是不能保證生（shēng）產效率和產品質量的。在製造業現代化的今天，高精度數控機床和高性（xìng）能數控係統的應用使許多普通機床和傳統工藝難以（yǐ）控製的精度變得容易（yì）實現，而且生產效率和產品質量（liàng）也得到了很大程度的保證。

三、實例分析

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

工件要求：螺（luó）紋長（zhǎng）度（dù）為25mm，兩頭（tóu）倒角為2×45°、牙表麵（miàn）粗糙（cāo）度為Ra3.2的螺紋。采用的材料是為45#圓鋼（gāng）坯料。

1.準備工作。通（tōng）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（wéi）3mm紋且螺距為1.5(該參數是查表的重要依據)的雙線螺;大（dà）徑為30，公差（chà）帶為6g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.268、公差有0.236，公差要求較鬆；中（zhōng）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（wéi）0.118，公差要求較緊;小徑按照大徑減去（qù）車削深度確定。螺紋的總（zǒng）背吃刀量（liàng）ap與螺距的關係近（jìn）經驗公式ap≈0.65P，每次的（de）背吃刀量按照（zhào）初精加工及材料來確定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編程依據，中徑是（shì）螺紋尺寸檢測的標準和調試螺紋程序（xù）的依據，小（xiǎo）徑是編製螺紋加工程序（xù）的依據。兩邊留有一定尺寸（cùn）的車刀退刀槽。

2、正確（què）選擇加工刀具。螺紋車刀的種（zhǒng）類、材質較多（duō），選擇（zé）時要根據被（bèi）加工材料的種類合理選用（yòng），材料的牌號要根（gēn）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，該刀具材料既適合於粗加工也適合於精加工，通用（yòng）性較強，對數控車（chē）床（chuáng）加工螺紋而言是比較適合的（de）。另外，還需要考慮螺紋的形狀誤差（chà）與磨製的螺紋車刀的角度、對稱度。車（chē）削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主後角為6°，副（fù）後角為4°，刀尖角為59°16’，左右（yòu）刃為直線，而刀尖圓弧（hú）半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀尖圓（yuán）角半徑很小在磨製時要（yào）特別（bié）細心。

四、多頭（tóu）螺紋加工方法及程序設計

多（duō）頭螺紋的編程方法和（hé）單頭螺紋相似，采（cǎi）用改變切削螺紋初始位置或初始角來實現。假定毛（máo）坯已經按要求加工，螺紋車刀（dāo）為T0303，采用如下兩種方（fāng）法來進行編程加工。

1.用G92指令來加工圓（yuán）柱型多頭螺紋。G92指令（lìng）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，從而實（shí）現多頭螺紋的加工。程序編輯如圖。(工件原點設在右端麵中心)

2.用G33指令來加工圓柱型多頭螺紋（wén）。用G33指令來編程時，除了考慮螺紋導程(F值)外，還要考慮螺紋的頭數(P值)來說明（míng）螺（luó）紋軸（zhóu）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（zhí）徑編程)。

U、W——增量尺寸編程的螺紋終點坐標(采用直（zhí）徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋（wén）的頭（tóu）數

3.多（duō）頭螺紋加工的控製因素。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（zhóu）轉速S280的確定。由（yóu）於數控車床（chuáng）加工螺紋是依靠主軸編（biān）碼（mǎ）器工作的（de），主軸編碼器對（duì）不同（tóng）導程的螺紋在加工時的主軸轉速有一（yī）個極限識別要求，要用（yòng）經驗（yàn）公式S 1200/P-80來確定（dìng）(式中（zhōng）P為螺紋的導程)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗（cū）糙度要求。螺紋加工的最（zuì）後一刀基本采用重（chóng）複切削的（de）辦法，這樣可（kě）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（kòng）製。對試件（jiàn）切削運行程（chéng）序之前除正常要求對刀外，在（zài）FANUC數控係統中要設定刀具磨損（sǔn）值在0.3～0.6之間，第一次加（jiā）工完（wán）後用螺（luó）紋千分尺進行精密測量並（bìng）記錄數據，將磨損值減少0.2，進（jìn）行第二次自動加工，並將測（cè）量數據記錄，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（fú）的關係，重複進行，直至將中徑尺寸調（diào）試到公差（chà）帶的（de）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（yě）可以通過調整刀具磨損（sǔn）值進行補償。