多（duō）頭（tóu）螺紋數控車床加工步驟和方法，超實用！

在現代工業生產（chǎn）中，利用數控車床加工螺紋，能大（dà）大提高生產效率、保證（zhèng）螺（luó）紋（wén）加工精度，減輕操作（zuò）工人的勞動強度。但在高（gāo）職院校的數控（kòng）車床實習培訓教學中（zhōng）普遍存在如（rú）下現象：部分教師和絕大多數（shù）學生對螺紋加工感到棘手，特別是加工多頭螺紋，更加無所適從。下麵通過螺紋零件的實際加工分析（xī），闡述（shù）多頭螺紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的（de）基本特性

在機械製造中，螺紋聯接（jiē）被廣泛應用，例如數控車床的主（zhǔ）軸與卡盤的聯結（jié），方刀架上螺釘對刀具的堅固，絲杠螺母的傳（chuán）動等（děng）。它是在圓柱或圓錐表麵上沿著螺旋線所形成的具有規定（dìng）牙（yá）型（xíng）的連續凸起和溝（gōu）槽，有外螺紋和內螺紋兩種。按照螺紋剖麵形狀的不同（tóng），主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線數不（bú）同，又可分（fèn）為單線（xiàn）螺紋和多線（xiàn）螺紋。在各（gè）種機械中，螺（luó）紋（wén）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;梯形螺紋和矩形螺紋常用（yòng）於傳遞動力（lì），改變運動形式。由於用途不同，它們的技術要求（qiú）和加工方法也不一樣。

二（èr）、加工方法

螺紋的加工，隨著科學技術的發展（zhǎn），除采用普通機床加（jiā）工外，常（cháng）采用（yòng）數控機（jī）床加（jiā）工。這樣既能減（jiǎn）輕加工（gōng）螺紋（wén）的加工難度又能提高工作效率，並且能保證螺紋加（jiā）工質量（liàng）。數控機床（chuáng）加工螺紋（wén）常用（yòng）G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用於加（jiā）工單行程螺紋，編程任務重，程序複雜;而采用指令G92，可以實現簡（jiǎn）單螺紋切削循環，使（shǐ）程序編輯大為簡化，但要求工（gōng）件（jiàn）坯（pī）料事先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺點，可以將（jiāng）工件從坯料到成（chéng）品螺紋一次性加工完成。且程序簡捷，可節省編程時間。

在普通車床上（shàng）進行多頭螺紋車削一直是一個加工難點：當（dāng）第一條螺紋車成之後（hòu），需要（yào）手動進（jìn）給小刀架並用百分表校正，使刀尖沿軸向精確（què）移動一個螺距再加工第二條螺紋;或者（zhě）打開掛（guà）輪箱，調整齒輪齧合相（xiàng）位，再依次加（jiā）工其餘各頭螺紋。受普通車床絲杠（gàng）螺距誤差、掛（guà）輪箱傳動誤差、小拖板移動誤差等多（duō）方麵的影響（xiǎng），多頭螺紋的導程和螺距難以達到很高（gāo）的精度（dù）。而（ér）且，在整個（gè）加工過程中，不可避免（miǎn）地存在刀具磨損甚至打刀等問題，一旦換刀，新刀必須精確定（dìng）位在未完成的那條螺紋線上。這一切都要求操作（zuò）者具備豐富的經驗和高超的技能。然而，在批量生（shēng）產中，單靠操作者的個人經（jīng）驗和技能是（shì）不（bú）能保證生產效率和產（chǎn）品質量的（de）。在製造業現代化的今天，高精（jīng）度數控機床和高性能（néng）數控係（xì）統的應用使許多普（pǔ）通機床和傳統工藝難以控製的精度變得容易（yì）實現，而且生產（chǎn）效率和產品質（zhì）量也得到了很大程（chéng）度的保證。

三、實例分析

現以FANUC係統的GSK980T車床，加工螺紋M30×3/2-5g6g為例，說明多頭（tóu）螺（luó）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（gōng）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（chóng）要依（yī）據)的雙線螺;大徑為30，公差（chà）帶為（wéi）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（yào）求較鬆；中徑為（wéi）29.026，公差帶為5 g，查得（dé）其尺（chǐ）寸上偏差為-0.032、下（xià）偏（piān）差為-0.150，公差為0.118，公差要求較緊;小徑按照大徑減去車削深度確定。螺紋的總背吃刀量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（xuē）螺紋毛壞外圓的（de）編（biān）程依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺紋程序的依據，小徑是編製螺紋加工程序的依據。兩邊留有一定尺寸的（de）車刀退刀槽。

2、正（zhèng）確選擇加（jiā）工刀具。螺紋車刀的種類、材質（zhì）較多，選擇時要（yào）根據被加（jiā）工材料的種（zhǒng）類合理選用，材料的（de）牌號要根據不同的加工階段來確定。對於45#圓鋼材（cái）質，宜選用（yòng）YT15硬質（zhì）合金車刀，該刀具材料既適合於粗加工也適合（hé）於精加工，通用性較強，對數控車床加工螺紋而言是比較適合的。另外，還（hái）需要考慮螺紋（wén）的形狀誤差與磨製（zhì）的螺紋車刀的角度、對稱度。車削45鋼螺（luó）紋，刃傾角為10°，主後角為（wéi）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、多頭螺紋加工方法及程（chéng）序設計

多頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相似，采（cǎi）用改變切削螺紋初（chū）始位置或（huò）初始角來實（shí）現。假定毛坯（pī）已經按要（yào）求加工，螺紋車刀為（wéi）T0303，采用如下兩種方法來進行編程加工。

1.用G92指令來加（jiā）工圓柱型多頭螺紋。G92指令是簡單螺紋切削循（xún）環（huán）指令，我們可以利用先加工一個單線螺紋，然後根據多頭螺紋的結構特性，在Z軸方向（xiàng）上移過一個螺距（jù），從而實現多頭螺（luó）紋的加工（gōng）。程序編輯（jí）如圖。(工件原（yuán）點設在右端麵中心)

2.用G33指令來加工圓（yuán）柱型多頭螺紋。用G33指令來編程時，除了（le）考慮螺（luó）紋（wén）導程(F值)外，還要考慮螺紋的頭數(P值)來說明螺紋軸向的分（fèn）度角（jiǎo）。

式（shì）中：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋終點坐標（biāo）(采用直徑（jìng）編程)。

U、W——增量尺（chǐ）寸編程的螺紋（wén）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（luó）紋加工的控（kòng）製因素。在運用程序加工（gōng）多頭中，要特（tè）別注意對以下問題的控製：(1)主軸轉速（sù）S280的確定。由於數控車床加工螺紋是依靠主軸編碼器工（gōng）作的，主軸編碼器對不同導程的螺紋在加工時的主軸轉速有一（yī）個極限識（shí）別要求，要用經驗公式S 1200/P-80來（lái）確定(式中（zhōng）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。螺紋加工的最後一刀基本采用重複（fù）切削的辦法，這樣可以獲得更光滑的牙表麵（miàn），達（dá）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（cháng）要求對刀外，在FANUC數控係統中要（yào）設定刀具磨損值在0.3～0.6之間（jiān），第一次加工（gōng）完後用螺紋千分尺進（jìn）行精密測量並記錄數據，將磨（mó）損值減少0.2，進行第二次自動加工，並將測量數據記錄，以（yǐ）後（hòu）將磨損補償（cháng）值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（háng），直至將中徑尺寸調試到公差（chà）帶（dài）的中心為止（zhǐ）。在以後的批量加工中，尺寸的變化可以用螺紋環規（guī）抽檢，並通過更改程序中的X數據，也可以通過調整（zhěng）刀（dāo）具（jù）磨損（sǔn）值進行補償。