​多頭螺紋數控車床加工步驟和方法，超實用！

在現代工業生產中，利用（yòng）數控車床加工螺紋，能大（dà）大提高生產效率（lǜ）、保證螺紋加（jiā）工精度，減輕操作工（gōng）人的勞動強度。但在（zài）高職院校的數控車床實習培訓教學中普遍（biàn）存在如下現象：部分教師和絕大多數（shù）學生對螺紋（wén）加工感到棘手，特別是加工多頭螺紋，更（gèng）加無所適從。下（xià）麵通過螺紋零件的實際（jì）加工分析，闡述（shù）多頭螺紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的基本特性

在機械製造（zào）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，方刀架上螺釘對刀具的堅（jiān）固，絲杠螺母的傳動等。它是（shì）在圓柱或圓（yuán）錐表（biǎo）麵上沿著螺旋線所形（xíng）成的具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（miàn）形狀（zhuàng）的不同，主（zhǔ）要有三（sān）角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和（hé）矩形螺紋四種。按照螺紋的線數（shù）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（de）作用主要有以下幾（jǐ）點：一是用於連接、緊固;二是（shì）用於傳遞動（dòng）力，改變運動形（xíng）式。三角螺紋（wén）常用於連接、堅固;梯形螺紋和矩形螺紋常（cháng）用於傳遞動力，改變運動形式。由於用途不同，它（tā）們的技（jì）術要求和加工方法也不一樣。

二、加工方（fāng）法

螺紋的（de）加工，隨著科學技術的發展，除采用普通機床（chuáng）加工外，常采用數控機（jī）床加工。這（zhè）樣既能減輕加工螺紋的加工難度又能提高工作效率，並且（qiě）能保證螺紋（wén）加工質量。數控機（jī）床加工螺紋常用G32、G92和（hé）G76三條指令。其（qí）中指（zhǐ）令G32用於（yú）加工（gōng）單（dān）行程螺紋，編程（chéng）任務（wù）重，程序複雜;而采用（yòng）指令G92，可以實（shí）現簡單螺紋（wén）切削循環，使程序（xù）編輯大為簡化，但要求工件坯料事先必須經過粗加工（gōng）。指令G76，克服了指令G92的缺點，可以（yǐ）將（jiāng）工（gōng）件從坯（pī）料到成品螺紋一（yī）次性加工完成。且程序（xù）簡（jiǎn）捷，可節省編程時間。

在普通車床上進行多頭螺紋車削一直是一個加（jiā）工難點：當第一條螺紋（wén）車成（chéng）之後，需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條螺紋;或（huò）者打開掛輪箱，調整齒輪（lún）齧合相位，再依次加工其餘各頭螺紋。受普通車（chē）床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動誤差、小拖板移動誤（wù）差等多方麵的影響，多頭（tóu）螺紋的導（dǎo）程和螺距難以達到很高的精度。而且，在整（zhěng）個加工過程中，不可避免地存（cún）在刀具磨損甚至打刀等問題，一（yī）旦換刀，新刀必須精確定（dìng）位在（zài）未完成的那條螺（luó）紋線上。這一切都要求操作者具備（bèi）豐富的經驗和高超的技能。然而，在批量（liàng）生產中，單靠操（cāo）作者（zhě）的個人經驗和技能是不能保證生產效率和產品質量的（de）。在製造業現代化的今天，高精度數控機床和（hé）高性能數控係統的應（yīng）用使許多普通機床和傳統工藝難（nán）以（yǐ）控製的精度變得容易實現，而（ér）且生產效率和產品質量也得（dé）到（dào）了（le）很大程度的保證。

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（míng）多頭螺紋的數控加（jiā）工過程：

工（gōng）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，利用車工手冊查（chá）找M30×3/2-5g6g的各項基本（běn）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（yào）依據)的雙線螺;大徑為30，公差（chà）帶為6g，查得其尺寸上偏差（chà）為-0.032、下偏差為-0.268、公差有0.236，公差（chà）要求較鬆（sōng）；中徑為29.026，公（gōng）差帶為（wéi）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;小徑按照大徑減去（qù）車削深度確定（dìng）。螺紋的總背吃刀量ap與螺距（jù）的（de）關係近經驗公式ap≈0.65P，每（měi）次的背（bèi）吃（chī）刀量按照初精加工及材料來確定。大徑是車（chē）削螺紋毛壞外圓的編程依據，中徑是（shì）螺（luó）紋尺寸檢測（cè）的標準和（hé）調試螺紋（wén）程（chéng）序的依據，小徑是編製螺紋加工程（chéng）序的（de）依據。兩邊留有一定尺寸的車刀退刀槽。

2、正確選擇加工刀具。螺紋車刀的種類、材質較（jiào）多，選擇時要根據被加工材（cái）料（liào）的（de）種類合理（lǐ）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（hé）金車（chē）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，對數控車床加工螺紋而言是比較適（shì）合的。另外，還（hái）需要考慮螺紋的形狀誤差與磨製的螺紋車刀的角（jiǎo）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’，左右刃為直線，而刀尖圓弧半徑則由公式（shì）R=0.144P確定（dìng）(其中P為螺距)，刀尖圓角半徑很小在磨製時要特別細心。

四、多頭螺紋加（jiā）工方法及程（chéng）序（xù）設計（jì）

多頭（tóu）螺紋的編程方法和單頭螺紋相似，采用改變（biàn）切削螺（luó）紋初始位置或初始角來實現。假定毛坯（pī）已經（jīng）按要求加工，螺紋車刀為T0303，采（cǎi）用如下兩種方法來進行（háng）編程加工。

1.用G92指令來加工圓柱（zhù）型（xíng）多頭（tóu）螺（luó）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（gōng）一個單線螺紋，然後根（gēn）據多頭螺紋的結構特性，在Z軸方向（xiàng）上（shàng）移過一個螺距（jù），從而（ér）實現多頭螺（luó）紋的加工。程（chéng）序編輯（jí）如圖。(工件原點設在右端麵中心（xīn）)

2.用G33指令來加工圓柱型多頭螺紋。用G33指令來編（biān）程時（shí），除了考慮螺紋導程(F值)外，還要考慮（lǜ）螺紋的頭數(P值（zhí）)來說明螺紋軸向的分（fèn）度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋（wén）終點坐（zuò）標(采用直徑編程)。

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

F——螺紋的（de）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（yī）靠主軸編碼器工作的，主軸編碼器對不（bú）同導程的（de）螺紋在加工時的主軸轉速有一個極限識別要求，要（yào）用經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的導（dǎo）程)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表（biǎo）麵粗（cū）糙度要求。螺紋加工的最後一刀基本采用重複切削的辦法，這（zhè）樣可（kě）以獲得（dé）更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要求。(3)批量加（jiā）工（gōng）過程控製。對試（shì）件切削運行程序之前（qián）除正常（cháng）要求對刀外，在FANUC數控係統中要設定刀具磨損值在0.3～0.6之間，第（dì）一次加工完後用螺紋千分尺進行精密（mì）測量並記錄（lù）數（shù）據，將磨損值減少0.2，進行第二次自動加（jiā）工，並將測（cè）量數據記錄，以後將磨損補（bǔ）償值（zhí）的遞減幅度減少並觀察它的減幅與中徑的減幅的關係，重複進行，直至（zhì）將中徑尺寸調試到公差帶的中心為止。在以後的批（pī）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，也可以通過調整刀（dāo）具磨損值進行補償。