​多頭螺紋數控車床加工步驟和方（fāng）法，超實用！

在現代工業生產中，利用數控車（chē）床加工螺紋，能大大提高生產效率、保（bǎo）證螺紋加（jiā）工精度，減輕操作工人的勞動強度。但在高職院校（xiào）的數控車床實習培訓（xùn）教學（xué）中普遍存在如下現象：部分教師（shī）和絕（jué）大多數學生對（duì）螺紋加工感到棘手，特別（bié）是加工多頭螺紋，更加無所適（shì）從。下麵通過螺紋零件的實際加工分析，闡（chǎn）述多頭螺紋的（de）加工步驟和方法。

一、螺紋的基（jī）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聯結，方刀架上螺（luó）釘對刀具的堅固，絲杠螺母的傳動等。它是在圓柱或圓錐表麵上沿著螺旋線所（suǒ）形成的具（jù）有規定牙型的連續凸起和溝槽，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（xíng）螺紋（wén）、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線數不同，又可（kě）分為單線螺紋和多（duō）線螺紋（wén）。在各種機械中（zhōng），螺紋零件的作用主要有以下幾（jǐ）點：一是用於連接、緊固;二是用於傳（chuán）遞動力，改變運動形式。三角螺紋常用於連接、堅固;梯形螺紋和矩形（xíng）螺紋常用於傳遞動力，改變運動（dòng）形式。由於用途不同，它們的技術要（yào）求和加工方法也不一樣。

二、加工方法

螺紋（wén）的加工，隨著科學技術的發展，除采用普通機床加工外（wài），常（cháng）采用數控（kòng）機床加工。這樣既（jì）能（néng）減輕加工螺紋的加工難度又能提高工作（zuò）效率，並且能（néng）保證螺紋（wén）加工（gōng）質量。數控機床（chuáng）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，編程任務重，程序（xù）複（fù）雜;而采用指令G92，可以實現簡單（dān）螺紋切削循環，使程序（xù）編輯大為簡（jiǎn）化，但要求工件坯料事先必須（xū）經過粗加工。指令G76，克服（fú）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（biān）程時間。

在普通車（chē）床上進行多頭螺（luó）紋車削一（yī）直是一個加工（gōng）難點：當第一條螺紋車成之（zhī）後，需要手動進給小刀架（jià）並用百分表校（xiào）正，使刀尖沿軸向精確移動一個螺距再加工第二條螺紋;或者打開掛輪箱，調整齒輪齧合（hé）相位，再（zài）依次加工其餘各頭螺紋。受普通車（chē）床絲杠螺距誤差、掛輪箱（xiāng）傳動誤差（chà）、小拖板移動誤差等多方麵的影響，多頭螺紋的（de）導程和螺距難以達到很高（gāo）的精度。而且，在整個加工過程中，不可避免地存在刀具磨損甚至打刀（dāo）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（wén）線上。這一切都要求（qiú）操作者具備（bèi）豐富的經驗和高超的技（jì）能。然而，在（zài）批量（liàng）生產中，單靠操作者的個人經（jīng）驗和技能是不能（néng）保證生產效率和產品質量的。在製（zhì）造業現代化的今天，高精度數（shù）控機床和高性能數控係統的應用（yòng）使許多普通機床和傳統工藝難以控製的精度變得容易實現，而且生產效率和產（chǎn）品質量也得到了（le）很大程（chéng）度的保（bǎo）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°、牙表麵粗糙度為Ra3.2的螺紋。采用的材料是為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（cè）查找M30×3/2-5g6g的各項基本參（cān）數（shù）：該工件是導程為（wéi）3mm紋且螺距為1.5(該參數是查表（biǎo）的重要依據)的雙線螺;大徑為30，公（gōng）差帶為6g，查得其（qí）尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.268、公差有0.236，公差要（yào）求較鬆；中徑為29.026，公差帶為5 g，查（chá）得其尺寸上偏（piān）差為-0.032、下偏差為-0.150，公（gōng）差為0.118，公差要求較緊;小徑按照大徑減去車削深度確定。螺紋的總（zǒng）背吃（chī）刀量ap與螺距的關係近經驗公式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依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標（biāo）準和調試（shì）螺紋程序的依據，小徑是編製螺紋加工程序的依（yī）據。兩（liǎng）邊留有一定尺（chǐ）寸的車刀（dāo）退刀槽。

2、正確選擇加工刀具。螺紋車刀的種類、材質較多，選擇（zé）時要根據被加工材料的種類合理選用，材料的牌號（hào）要根據不同的加工階段來確定。對於45#圓鋼材質，宜選（xuǎn）用YT15硬質合金車刀（dāo），該刀具材料既適合於粗加工也適合於（yú）精加工，通用性較強，對數控（kòng）車床加工螺紋而言是比較適合的。另外，還需要考慮螺紋的形狀誤差（chà）與磨製（zhì）的螺紋車刀的角（jiǎo）度、對稱度。車削（xuē）45鋼螺紋（wén），刃傾角（jiǎo）為10°，主後角為6°，副後角為4°，刀尖角為59°16’，左右刃為直（zhí）線，而刀尖圓弧半徑則由公式R=0.144P確定(其中（zhōng）P為螺（luó）距)，刀尖圓角半徑很小在磨製時要特（tè）別（bié）細心。

四、多頭螺紋（wén）加工方法及程序（xù）設計

多頭螺（luó）紋的編程方（fāng）法和單頭螺紋相似，采用改變切削螺紋初始位置或初始角（jiǎo）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（liǎng）種（zhǒng）方法來進行（háng）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（xún）環指令，我們可以利用先加工一個單線（xiàn）螺紋，然後根據（jù）多頭螺紋的結構特性，在Z軸方向上移過一個螺距，從而實現多頭螺紋的（de）加工。程序編輯如圖。(工件原點設在右端麵中（zhōng）心)

2.用G33指令來加工圓柱型多頭螺紋。用G33指令來編程（chéng）時（shí），除了考慮（lǜ）螺紋（wén）導程(F值)外，還（hái）要考慮螺紋的頭數(P值)來說明（míng）螺紋軸向的分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋終點坐標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸編程（chéng）的螺紋終點坐標(采用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數（shù）

3.多頭螺紋加工的（de）控製因素（sù）。在運用程序加工多頭中，要特別注意對以下問題的控（kòng）製：(1)主軸轉速S280的確定。由於數控車床加工螺紋（wén）是依靠主（zhǔ）軸（zhóu）編碼器工（gōng）作（zuò）的，主軸編碼器對不同導程的螺紋在加（jiā）工時的主軸轉速（sù）有一個極限識別要求（qiú），要用經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的導程)，S不能超過（guò）320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度（dù）要求。螺紋加工的最後一刀基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要求。(3)批量加工過程控製。對試件切削運（yùn）行程序之前除正常要求（qiú）對刀外，在FANUC數控係統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（fèn）尺進行精密測量並記錄數據，將磨損（sǔn）值減少（shǎo）0.2，進行第二次自動加工，並將測量數據記錄，以後將磨損補償值的遞減幅（fú）度減少並（bìng）觀察它的減幅與中徑的減幅的關係，重複進行，直至將中徑尺寸調（diào）試（shì）到（dào）公差帶的中心為止。在以後（hòu）的批（pī）量加工中，尺寸的（de）變化可以用螺紋環規抽檢，並通過更改程序（xù）中的X數據，也可以通過調整刀具磨損值進行補償。