多頭螺紋數控車床（chuáng）加工步驟和方法（fǎ），超（chāo）實用！

在現代工業生產中，利用數控車（chē）床加工螺紋（wén），能大（dà）大提高生產效率、保證螺紋加工精度，減輕操作工（gōng）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工感到棘手，特（tè）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加工分析，闡述多頭螺紋的加工步（bù）驟和方法。

一、螺紋的基本（běn）特性

在機械製造中，螺紋聯（lián）接被廣泛應用，例如數控車（chē）床的主軸與卡盤的聯結，方刀（dāo）架上螺釘對刀具的堅固（gù），絲（sī）杠螺母的（de）傳動等。它是在圓柱或圓錐表麵上（shàng）沿著螺（luó）旋線所形成的具有規定（dìng）牙型的連續凸起和溝槽，有外螺紋和（hé）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、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按照螺（luó）紋的線數不同，又可分為單線螺紋和（hé）多線螺紋。在各種機械中，螺紋零件的作用主要有以下幾點：一是用於連接、緊固;二是用於傳遞（dì）動力，改變（biàn）運動形式。三角螺（luó）紋常用（yòng）於連接、堅固;梯形螺紋和矩形螺紋常用（yòng）於傳遞動力，改變運動形式。由於用途不（bú）同，它們（men）的（de）技術要求和加工方（fāng）法也不一樣。

二、加工方法

螺紋的加工，隨著科學技術的發展，除采用普通機床加工外（wài），常采用數控（kòng）機（jī）床（chuáng）加工。這樣既能減輕加工螺紋（wén）的加工難度又能提高工作效率，並且能保證螺（luó）紋加工質量。數控機床加工螺（luó）紋常用G32、G92和G76三條（tiáo）指令。其中指令G32用於加工單行程螺紋，編程任務重，程序複雜（zá）;而采（cǎi）用指令（lìng）G92，可以實現簡單螺紋切削循環，使程序編輯大為簡（jiǎn）化，但要求工件坯料事（shì）先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺點，可以將工件從坯料到成品螺紋一次性加工完成。且程序簡捷，可節省編程（chéng）時間。

在普通車床（chuáng）上進行多（duō）頭螺紋車削一直是一個加工難點：當第一條螺（luó）紋車（chē）成之（zhī）後，需要手動（dòng）進給小刀架並用百分表（biǎo）校正，使刀尖沿軸向精確移動一個螺距再加工第二條螺（luó）紋;或者打開掛輪箱，調整齒輪（lún）齧合相位，再依次加工（gōng）其餘各頭螺紋。受普通車床（chuáng）絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動誤差、小拖板移動誤差等多方麵的影響，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（gōng）過程中，不可避免地存在（zài）刀具（jù）磨損甚至打刀等（děng）問題，一旦換刀，新刀必須精確定位（wèi）在未完成的那條螺紋線上。這一切都要求操（cāo）作者具備豐富的經驗（yàn）和高超的技能（néng）。然而，在批量生產中，單（dān）靠操作者的個人（rén）經驗和技（jì）能（néng）是不能（néng）保證生產效率和產品質量的。在製造業現代化的今天（tiān），高精度數控機床和高性能數（shù）控係統的應用使許（xǔ）多普（pǔ）通機床和傳統工藝難以控製的精度變得（dé）容易實現，而且生產效率和（hé）產（chǎn）品質量也得到了（le）很大程（chéng）度的保證。

三、實例分析

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

工件要求：螺紋長度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表麵（miàn）粗糙度為Ra3.2的螺紋。采用的材料是（shì）為45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通過對加工（gōng）零件的分（fèn）析（xī），利用（yòng）車工手冊（cè）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(該參數是查表的重要依據)的雙線螺;大徑為30，公（gōng）差帶為6g，查得（dé）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0.118，公差要求較緊（jǐn）;小徑按照大徑減去車削深度確定。螺紋的總背吃（chī）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（àn）照初精（jīng）加工及材料來確定。大徑是車削螺紋毛壞外（wài）圓（yuán）的編程依（yī）據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和（hé）調試（shì）螺紋程序的依據（jù），小徑是編製螺紋加工程序的依據。兩邊（biān）留有一定尺寸（cùn）的車刀退刀槽。

2、正確選擇加工刀具。螺紋（wén）車刀的種類、材質較多，選擇時（shí）要根據被加工材料的種類合理選用，材料的（de）牌號要根據不同的加工（gōng）階段（duàn）來確定。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬（yìng）質合金車刀，該刀具（jù）材料既適合於粗加工也適合於精加工，通用（yòng）性較強，對數控車床（chuáng）加工（gōng）螺紋而言是比較適合的。另外，還需要考慮螺紋的（de）形狀誤差與磨製的螺（luó）紋車刀的角度、對稱度。車削45鋼螺紋，刃傾（qīng）角為10°，主後角為6°，副後角為4°，刀（dāo）尖角為59°16’，左右刃為直線，而刀（dāo）尖圓（yuán）弧半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀尖圓角半徑（jìng）很小在（zài）磨製時要特別細（xì）心。

四、多頭螺紋加工方法及程序設計

多（duō）頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相似，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（jīng）按要求加工，螺紋車刀為T0303，采用（yòng）如下兩種方法來（lái）進行編（biān）程加工。

1.用G92指令來加工圓柱型多頭螺紋（wén）。G92指令是簡單螺紋切（qiē）削循（xún）環指令，我們可以利（lì）用先（xiān）加工一（yī）個單線螺紋，然後根（gēn）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（shí）現多頭螺（luó）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（lìng）來加工圓柱型多頭螺紋。用G33指令（lìng）來編程時，除了考慮螺紋導程(F值)外，還要考慮螺紋的（de）頭數(P值)來說明螺（luó）紋軸向的分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編程的（de）螺紋終點坐標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸編程的螺（luó）紋終點坐（zuò）標(采用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺（luó）紋的頭數

3.多頭螺（luó）紋加工的控製（zhì）因素。在運（yùn）用程序加工多頭中，要特別注意對以（yǐ）下問（wèn）題的控製：(1)主軸轉速（sù）S280的確定（dìng）。由於數控車床（chuáng）加工螺紋是依靠主軸編碼（mǎ）器工作的，主軸編碼器（qì）對不同導程的螺紋在加工時的（de）主軸轉速有一個極限識別要（yào）求，要用經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的導程)，S不（bú）能超過（guò）320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求（qiú）。螺紋加工的最後一（yī）刀基本采（cǎi）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要求。(3)批量加工過（guò）程控製。對試件切（qiē）削運（yùn）行程序之前除正常要求對刀外，在FANUC數控係統中要設定刀具磨損值在（zài）0.3～0.6之間，第一次加工（gōng）完後（hòu）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（èr）次自動加工，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（chá）它的減幅（fú）與（yǔ）中徑的減幅的關係，重複進行，直至將中徑尺寸（cùn）調試（shì）到公差帶（dài）的中心為止。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，也可以（yǐ）通（tōng）過（guò）調整（zhěng）刀具磨損值進行補償。