多頭螺紋數控車床加工（gōng）步驟和方法，超實用！

在現代工業生產中（zhōng），利用數控車（chē）床加工螺紋（wén），能大大提高生產效率、保證螺紋（wén）加工精度，減輕操作工（gōng）人（rén）的勞動強度。但在高職院校的數（shù）控車床實習培訓（xùn）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工感到棘手，特別是加工多頭螺紋，更加無所適從。下麵通（tōng）過螺紋零件的實（shí）際加工分析，闡（chǎn）述多頭螺紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的基本特（tè）性

在機械（xiè）製造中（zhōng），螺紋聯接被廣泛應用，例如數控車床的主軸與卡盤的聯結，方刀（dāo）架上螺（luó）釘對刀具的堅（jiān）固，絲杠螺母的傳動等。它是在圓柱或圓錐（zhuī）表麵上沿著螺旋線所形成的具有規定牙型的連續凸起和溝槽（cáo），有外螺紋和內螺紋兩種。按（àn）照螺紋剖麵形狀的（de）不同，主要有三（sān）角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋（wén）四種。按照螺紋的線數不同，又（yòu）可分為單線螺紋和多線螺（luó）紋。在各種機械中，螺紋零件的作用主要有以（yǐ）下幾點：一是（shì）用於（yú）連接、緊固;二是用於傳遞動力，改變運動形式。三角螺紋常用（yòng）於連接、堅固;梯形（xíng）螺紋（wén）和矩形螺紋常用於傳遞動力，改變運動形式。由於用途不同，它（tā）們的技術要求和加工方（fāng）法也不一樣。

二、加（jiā）工方法

螺紋的加工，隨著（zhe）科學技術的發展，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紋的（de）加工難度又能提高工作效率，並且能保證螺紋（wén）加工質量。數（shù）控機床加工螺（luó）紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令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（xiàn）簡單螺紋切削循環（huán），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，克服了（le）指令G92的缺點，可以將工件從坯（pī）料到成品螺紋一次性加工完成。且程序（xù）簡捷，可節省編（biān）程時間。

在普（pǔ）通車（chē）床上進行多頭螺紋車削一直是（shì）一（yī）個加工難點：當第一條螺紋車（chē）成之後，需要手動進（jìn）給小刀架並用百分（fèn）表校正，使刀尖沿軸向精確移動一個螺距（jù）再加工第二條螺紋;或（huò）者打開掛輪箱（xiāng），調整齒輪齧合相位，再依次加工其餘（yú）各頭螺紋。受普通車床（chuáng）絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動（dòng）誤差、小拖板移動誤差等多方麵的（de）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（miǎn）地存在刀具磨損甚至打刀等問題，一旦換刀，新刀（dāo）必須精確定位在未完成（chéng）的那條（tiáo）螺（luó）紋線上。這一切都要求操作（zuò）者具（jù）備豐富的經（jīng）驗和高超的技能（néng）。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產效率和（hé）產品質量的。在製造（zào）業現代化的今天，高精度數控機床（chuáng）和高性能數控係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）變得容易實現，而且生產效率和產（chǎn）品質量也得到了很大程（chéng）度的保證（zhèng）。

三、實例分析

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

工件要（yào）求：螺紋長度為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（liào）是為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的各項基本參數：該工件是（shì）導程為3mm紋且螺距為1.5(該參數是查表的重（chóng）要依據（jù）)的雙線螺（luó）;大（dà）徑為30，公（gōng）差帶為6g，查（chá）得其尺寸上偏（piān）差為-0.032、下偏差（chà）為-0.268、公差有0.236，公差要求較鬆；中徑為29.026，公差（chà）帶為5 g，查（chá）得其尺寸上偏（piān）差為（wéi）-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公差要求較緊;小徑按照大（dà）徑減去車削深度確定。螺（luó）紋的（de）總背吃刀量ap與螺距的關係近經驗（yàn）公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按（àn）照初精加工及材料來確定。大徑（jìng）是車削螺紋毛壞外圓的編程依（yī）據，中（zhōng）徑是螺紋尺寸檢測的（de）標（biāo）準和調試螺紋程序的依據，小徑（jìng）是（shì）編製螺紋加工程序的依據。兩邊留有一定尺寸的車刀（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的種類合理選（xuǎn）用，材料的牌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，該刀具材料既（jì）適合於（yú）粗加工也適（shì）合於精加（jiā）工，通用性較強，對（duì）數控（kòng）車床加工螺紋而言是比（bǐ）較適合的。另外，還需要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（rèn）傾角為10°，主後角為6°，副後角為4°，刀尖角為（wéi）59°16’，左（zuǒ）右刃（rèn）為直線，而刀尖（jiān）圓弧半徑（jìng）則由公式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀尖（jiān）圓角半徑很小在磨製時要特別細心。

四、多頭螺紋加工方法（fǎ）及（jí）程序設計

多頭螺紋的（de）編程方法和（hé）單頭螺紋相似，采用改（gǎi）變切削（xuē）螺紋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（wén）車刀為T0303，采用如下兩（liǎng）種方法來進行編程加工。

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，我們可以利用先（xiān）加工一個（gè）單線螺紋，然後根據多頭螺紋的結構特性，在Z軸方向上移過一個螺距，從而實現（xiàn）多（duō）頭螺（luó）紋（wén）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。用G33指令來編程時，除了考慮螺紋導（dǎo）程（chéng）(F值)外，還要考慮螺紋的頭（tóu）數(P值)來說明螺紋（wén）軸向的（de）分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋終點坐標(采（cǎi）用（yòng）直徑編程)。

U、W——增量尺寸編程的螺紋終點坐標（biāo）(采用直（zhí）徑編（biān）程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數

3.多頭螺紋加工的（de）控製因素。在運用程序加工多頭（tóu）中，要特別注意對以下問題的控製：(1)主（zhǔ）軸轉速S280的（de）確定。由於數控車床加工螺紋是依靠主軸編碼器（qì）工作的，主軸編碼器（qì）對不同導程的螺紋在加工（gōng）時的主（zhǔ）軸（zhóu）轉速（sù）有一個極限識別要求，要用經驗公（gōng）式S 1200/P-80來確定(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（luó）紋加工的（de）最後一刀基（jī）本采用重複切削的辦法，這樣可以獲得更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要（yào）求。(3)批量加工過程控製。對試件切削（xuē）運行程序（xù）之前除正常要求對刀外，在FANUC數控係統（tǒng）中要設定刀具磨損值在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，將磨損值減少0.2，進行第二次自動（dòng）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（de）減幅的（de）關係，重複進行，直至將中徑尺寸調（diào）試到公差帶的（de）中心為止。在以後的批量加工中，尺寸的變（biàn）化可以用螺紋環規（guī）抽（chōu）檢，並（bìng）通（tōng）過更改程序（xù）中的X數據，也可以通（tōng）過調整刀具磨損值進行補（bǔ）償。