​多頭螺紋數控車（chē）床加工步驟和方（fāng）法，超實用！

在現（xiàn）代工業生產中，利用數控車床加工螺（luó）紋，能大大提高生產效率、保證螺紋加工精度，減輕操（cāo）作工人的勞動強度。但在高職院校的數控車床實習培（péi）訓教學中普遍存在如下現象：部分教師和絕（jué）大多數學生對螺紋加工感到棘手，特別（bié）是加（jiā）工多頭（tóu）螺紋，更加（jiā）無所適從。下（xià）麵通過螺（luó）紋零件的實際加工分析，闡述多頭螺紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的基本（běn）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（pán）的聯結，方刀架上螺釘對刀具的堅固，絲杠（gàng）螺母（mǔ）的傳動等。它（tā）是在圓柱或圓錐表麵上沿著螺旋線所形成的具有規定牙型的連續凸起（qǐ）和溝槽，有外（wài）螺紋和內螺紋兩種。按照螺紋剖麵形狀的不同，主要有三（sān）角螺紋、梯形螺（luó）紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按照（zhào）螺紋的（de）線數不同，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（yào）有（yǒu）以下幾點：一是用於（yú）連接、緊固;二（èr）是用於傳遞動力，改變運動形式。三角螺紋常用於連接、堅固（gù）;梯（tī）形螺紋（wén）和矩形螺紋常用（yòng）於傳遞（dì）動力，改變運動形式（shì）。由於用途不同，它們的技術要求和加工方法也不一樣。

二、加（jiā）工方法

螺紋的加工，隨（suí）著科學技術的發（fā）展，除采用普通機床加工外，常（cháng）采用數控機床加工。這樣（yàng）既能減輕加工（gōng）螺紋的加工難度又能提高工作效率，並且能保證螺紋（wén）加工質量。數控機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用於加工單行程螺紋，編程任（rèn）務（wù）重，程序複（fù）雜;而采用指令G92，可以實現簡單螺紋切（qiē）削循環，使程序編輯大為簡化，但要求工件坯（pī）料事先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺點（diǎn），可以將（jiāng）工（gōng）件從坯料到（dào）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（tōng）車床（chuáng）上進行多頭螺紋車削一直是一個加工難點：當第一條螺紋車成之後，需（xū）要手動進給小刀架並用百分表校正，使刀尖沿軸向精確移動一個螺距再加工第二（èr）條螺紋;或者打（dǎ）開掛輪箱，調整齒輪齧合相位，再（zài）依次加工其餘各頭螺紋。受普通車床絲杠螺距誤差（chà）、掛輪箱傳動（dòng）誤差（chà）、小拖板移（yí）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（gāo）的精度。而且（qiě），在整個加工過程中，不可避免地存在（zài）刀具磨損甚至（zhì）打刀等問題，一旦換刀，新（xīn）刀必須精確定位在（zài）未完成（chéng）的那條螺紋線上。這一切都要求操作者具備豐富的經驗和高超（chāo）的技能。然而，在批量生產中，單（dān）靠操作者的個人（rén）經驗和技能是（shì）不（bú）能保證生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能數控係統的應用使許多普通機床和（hé）傳統工藝難以（yǐ）控（kòng）製的精度變得容（róng）易（yì）實現，而且生產效率和產品質量也得到了很大程度（dù）的保證。

三、實例分析

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

工（gōng）件（jiàn）要求：螺紋長度為25mm，兩頭倒（dǎo）角為2×45°、牙（yá）表麵粗（cū）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（guò）對加工（gōng）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（cān）數是查表的重要依據)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，查得其尺寸上偏差為（wéi）-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公差要求（qiú）較緊（jǐn）;小（xiǎo）徑按照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（xì）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。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編程（chéng）依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺紋程序的依據（jù），小徑是編製（zhì）螺紋加工程（chéng）序的依據。兩邊（biān）留有一定尺寸的車（chē）刀退刀槽。

2、正確選擇加（jiā）工刀具。螺紋車刀的種類、材（cái）質較多，選擇時要根據被加工材料（liào）的（de）種類合理選用，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（zhì）合金車刀，該刀具材料既適合於粗加工也適合於精加工，通用性較強（qiáng），對數控車床（chuáng）加工螺紋而言是比（bǐ）較適合的。另外，還需要考慮螺紋（wén）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6°，副後角為4°，刀尖角為59°16’，左右（yòu）刃為直線，而刀尖圓弧半（bàn）徑（jìng）則由公式（shì）R=0.144P確定（dìng）(其中P為螺（luó）距（jù）)，刀尖圓角半徑（jìng）很小在磨製時要特別細心。

四、多頭螺紋加（jiā）工方法及程序設計

多頭（tóu）螺紋（wén）的（de）編程方法和單頭螺紋相似，采用（yòng）改變切削（xuē）螺紋初始位置（zhì）或初始角來實現。假定毛坯已經按要求加工，螺紋車刀（dāo）為T0303，采（cǎi）用如下兩種方法來進行編程加工。

1.用G92指令來加工圓柱（zhù）型多（duō）頭螺紋。G92指令是簡單螺紋切削循環指令，我們可以（yǐ）利用先加工一個單線螺紋，然後（hòu）根據多（duō）頭螺紋的結構（gòu）特性，在Z軸方向上移過一個螺距，從而實現多（duō）頭螺紋的加工。程序（xù）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（zhù）型多頭螺紋。用G33指令來（lái）編程（chéng）時（shí），除（chú）了考慮螺紋導程(F值)外，還要考慮（lǜ）螺紋的頭數(P值)來說明螺紋軸向的分度角。

式中：X、Z——絕對（duì）尺寸編程的螺紋終點坐標(采用直徑編（biān）程)。

U、W——增量尺寸編程的螺紋（wén）終點坐標（biāo）(采用（yòng）直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數

3.多頭螺紋加（jiā）工的控製因素。在（zài）運用（yòng）程序加工多頭中，要特別注（zhù）意（yì）對以下問題的控製：(1)主軸轉速S280的確定。由於數控車（chē）床（chuáng）加工螺紋是依靠主軸編碼（mǎ）器工作（zuò）的，主軸編碼器對（duì）不同導程（chéng）的（de）螺（luó）紋（wén）在加工時的主軸轉速有一個（gè）極限識別要求，要用經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為（wéi）螺紋的導程)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表（biǎo）麵粗糙度要求。螺（luó）紋加工的最後一刀基本采用重複（fù）切削的（de）辦法，這樣可以獲得更光滑的牙表麵，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刀外，在FANUC數控係統中要設定刀（dāo）具磨損值在0.3～0.6之間，第一次加工（gōng）完後（hòu）用螺紋（wén）千分尺進行精密測量並記錄數據，將（jiāng）磨損值（zhí）減少0.2，進（jìn）行第二次自動加工，並將測量數據記錄，以後將（jiāng）磨損補償值（zhí）的遞減（jiǎn）幅（fú）度減少並觀察（chá）它的減幅與中徑的減幅的（de）關係，重複（fù）進行，直至將中徑尺寸調試到公差帶的中心為止。在以（yǐ）後的批量（liàng）加工中，尺（chǐ）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，也可（kě）以通過調整刀具磨損值進行補償。