多頭（tóu）螺紋數控車床加工（gōng）步驟和方法，超實用！

在（zài）現代工業生產中，利用數控車床加工螺紋，能大大提高生產效率、保證（zhèng）螺紋加工精度，減輕操作工人的勞動強度。但在高職院校的數控車床實習培（péi）訓教學中普（pǔ）遍存在如下現象：部分教師和絕大多數（shù）學生對螺紋加工（gōng）感到棘手（shǒu），特別是加工多頭螺紋，更加無所適從。下麵通（tōng）過螺紋零件（jiàn）的實際加工分析（xī），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（jiē）被（bèi）廣泛應用，例如數控車床（chuáng）的主軸（zhóu）與卡盤的聯結，方刀架上螺釘對刀具的堅固，絲杠螺母的傳動等。它是在圓柱或圓錐表麵上沿著螺（luó）旋線（xiàn）所形成的具有（yǒu）規定牙型的連續凸起和溝槽，有外（wài）螺紋和內螺紋兩（liǎng）種。按照螺紋剖麵形狀的不同，主要有三角螺（luó）紋、梯形螺（luó）紋、鋸齒螺紋和矩形螺（luó）紋四（sì）種。按照螺紋（wén）的線數（shù）不（bú）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（zhǔ）要有以下幾點（diǎn）：一是用於連接、緊固;二是用（yòng）於傳（chuán）遞動力，改變（biàn）運動形式（shì）。三角螺紋常用於連接、堅固;梯形螺紋和矩形螺紋常（cháng）用於傳遞動力，改變運（yùn）動形式。由於用途（tú）不同，它們的技術要求和加工方法（fǎ）也不一樣。

二、加工方法（fǎ）

螺紋的加工，隨著科學技術的發展，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（xiào）率，並且能保（bǎo）證螺紋加（jiā）工質量。數控機床加工螺（luó）紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用於加工（gōng）單行程螺（luó）紋，編程任務重，程序複雜;而（ér）采用指令G92，可以實現簡單螺紋切削循環，使程序編輯大（dà）為（wéi）簡化，但要求工件（jiàn）坯料事先必須經過粗加工。指令（lìng）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，可節省編程時（shí）間。

在普通車床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，需要手動進給小刀架並用百分表校（xiào）正，使刀尖沿軸向精確移動（dòng）一個螺距再加工第二（èr）條螺紋;或者打開掛輪箱，調（diào）整齒輪齧合相位，再依次加（jiā）工（gōng）其餘各頭螺紋。受普通車床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動誤差、小拖板移動誤差（chà）等多方（fāng）麵的影響，多頭螺（luó）紋（wén）的導程和螺距難以達到很高（gāo）的精度（dù）。而且，在整個（gè）加工過程中，不可避免地存在刀具磨損甚至打刀等問題，一旦換刀（dāo），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（qiú）操作者具備豐富的經驗和高超的技能。然而，在批量（liàng）生（shēng）產中，單靠操作者的個（gè）人經（jīng）驗和技能是不能保證生產效率和產品（pǐn）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（shù）控係統的（de）應用使許多普通機床和傳（chuán）統工藝難以（yǐ）控製的精度變得容易實現，而（ér）且生產效（xiào）率和產品質量也得到了很大程度的保證。

三、實例（lì）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程（chéng）：

工件要求：螺紋長（zhǎng）度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表麵粗糙度（dù）為Ra3.2的螺紋。采用的材（cái）料是為45#圓鋼坯料（liào）。

1.準備工作。通過對（duì）加工零件的分析，利用車工手冊查找M30×3/2-5g6g的各（gè）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（shì）查表的重要依據)的雙線螺;大（dà）徑為30，公差帶為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（zhōng）徑為29.026，公差帶（dài）為5 g，查得其（qí）尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公差要求較緊;小（xiǎo）徑按照大徑（jìng）減去車削深度確定（dìng）。螺（luó）紋的總背吃刀量ap與螺距的（de）關係近經驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初精加工（gōng）及材料來確（què）定。大徑是車削（xuē）螺紋毛壞外圓的編（biān）程依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和（hé）調（diào）試螺紋程序的依據，小徑（jìng）是編製螺紋加工程序的依據。兩邊留有一（yī）定尺寸的車刀退刀槽。

2、正確選擇加（jiā）工（gōng）刀具（jù）。螺紋車刀的（de）種類、材質較多，選擇時要根據被加工材料的種類合理選用，材（cái）料的牌號要根據不同的加工階段（duàn）來確（què）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）適合於粗加工也適合於精（jīng）加工，通用性較強，對數控車床加工（gōng）螺紋而言是比較（jiào）適合的。另外，還需要考（kǎo）慮（lǜ）螺紋的形狀誤差與（yǔ）磨製的螺紋車刀（dāo）的（de）角度、對稱度。車削45鋼螺（luó）紋（wén），刃（rèn）傾角為（wéi）10°，主後角為6°，副後角為4°，刀（dāo）尖角為59°16’，左右刃為（wéi）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)，刀尖圓角半徑很小在磨製時要特別細心。

四（sì）、多頭螺紋加工方法及程序設計

多頭螺紋的編程（chéng）方法和單頭螺紋相似，采用改（gǎi）變切削螺紋初始位置（zhì）或初始角來實現。假定毛坯已（yǐ）經按要求加工，螺紋車刀（dāo）為T0303，采（cǎi）用如下兩種方法（fǎ）來（lái）進行編程加工。

1.用G92指令來加工圓柱型多頭（tóu）螺紋。G92指令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（jù）多頭螺紋的結構特性，在Z軸方向上移過一個螺距，從（cóng）而實現多頭（tóu）螺紋的加（jiā）工（gōng）。程序編輯如圖。(工件原點（diǎn）設在右端麵（miàn）中心)

2.用G33指令來加工圓柱型多頭螺（luó）紋。用G33指令來編程時，除了考（kǎo）慮螺紋（wén）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——絕對尺寸編程的螺紋終點坐標(采用直徑編程（chéng）)。

U、W——增量尺寸編程的螺紋終點坐（zuò）標(采用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數

3.多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)主軸轉速S280的確定。由於數控車床加工螺紋是依靠主（zhǔ）軸編碼器工作的，主（zhǔ）軸編碼器對不同（tóng）導（dǎo）程（chéng）的螺紋在加工時的主軸轉速（sù）有一個極限識別要求，要用經驗公式（shì）S 1200/P-80來確定（dìng）(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。螺紋（wén）加工的（de）最後一刀（dāo）基本采（cǎi）用（yòng）重複切削的辦法，這（zhè）樣可以獲得（dé）更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要（yào）求。(3)批量加工過程控製。對（duì）試件切削運（yùn）行程序之前除正常要求對（duì）刀外，在FANUC數控（kòng）係統中要設定刀（dāo）具磨損值在0.3～0.6之間，第一（yī）次加工完後用螺紋千分尺進行精密測量並記錄數據（jù），將（jiāng）磨損值減少0.2，進行第二次自（zì）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它的減幅與中徑的（de）減幅的關係，重複進行，直至將（jiāng）中徑（jìng）尺寸調試到公（gōng）差帶的中心為止。在以後的批量加工中，尺寸（cùn）的變化（huà）可以用螺紋環規抽檢（jiǎn），並通過更改程序中的X數據，也可以通過調整（zhěng）刀具磨損值進行補償。