多頭螺紋數控（kòng）車床加工步驟和方法，超實用！

在現代（dài）工業生產中，利用數控車（chē）床加工螺（luó）紋，能大大提高生產效率、保證螺紋加（jiā）工精度，減（jiǎn）輕操（cāo）作工人的勞動強度。但在高職院校的（de）數控車床實（shí）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（dào）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（de）實際加工分析，闡述多頭螺（luó）紋（wén）的加工步驟和方法。

一、螺紋的基（jī）本特性

在機械製造中，螺紋聯接被廣泛（fàn）應用，例如數控車床的主軸與卡盤的聯結（jié），方刀架上螺（luó）釘對刀具（jù）的堅固，絲杠螺母的傳動等。它（tā）是在圓柱或圓錐表麵（miàn）上沿著螺旋線所形成的具有規定牙型的連續凸起和溝槽，有外螺紋和內螺（luó）紋兩種。按照螺紋剖麵（miàn）形（xíng）狀的不同（tóng），主要有三角螺紋（wén）、梯形螺紋、鋸齒螺紋（wén）和矩形螺紋四種。按照（zhào）螺紋的線數不同，又可分為單線（xiàn）螺（luó）紋和多（duō）線螺紋。在各種機械中，螺紋（wén）零（líng）件的作用主（zhǔ）要（yào）有以（yǐ）下幾（jǐ）點：一是用於連接（jiē）、緊固;二是（shì）用於傳遞（dì）動力，改變運動形式（shì）。三角螺紋常用（yòng）於連接、堅固;梯形螺紋和矩形螺紋常用於傳遞動（dòng）力，改變運動形式。由於用途不同，它們的技術要求和加工方法也不一樣（yàng）。

二、加工方法

螺紋的（de）加（jiā）工，隨著科學技術的發展，除采用普（pǔ）通機（jī）床加工（gōng）外，常采用數控機床加工。這（zhè）樣既能減輕（qīng）加工螺紋的加工難度又能提高工作效率，並且能保證螺紋加工質量。數控（kòng）機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令G32用於加工單行程螺紋（wén），編程任（rèn）務重，程序複（fù）雜;而采用指令G92，可以實（shí）現簡單螺（luó）紋切削循環，使程序（xù）編輯大為簡化，但要求工件（jiàn）坯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（liào）到成品螺紋一次性（xìng）加工完成。且程序簡捷，可（kě）節（jiē）省編程時間。

在普通車床上進行多頭螺紋車削一（yī）直是一個加工難點：當第一條螺紋車成（chéng）之後，需要手動進（jìn）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（luó）紋;或者打開掛輪箱，調整齒輪齧合相位，再（zài）依次加工其餘各頭（tóu）螺紋。受普通車床絲杠螺距誤（wù）差、掛（guà）輪箱傳動（dòng）誤（wù）差、小拖板移動誤差等多方麵（miàn）的影響，多頭螺紋的導程和螺距難以達到很高的精度。而且，在整個加工過程中（zhōng），不可避（bì）免地存在刀具磨損甚至打（dǎ）刀等問題，一旦換刀，新刀必須（xū）精確定位在（zài）未完成（chéng）的那條螺紋線上。這一切都要求操作者具備豐富的經驗和高超的技能（néng）。然而，在批量（liàng）生產中，單靠操作者的個人經驗和技能是不能保證（zhèng）生產效率和產品質量的。在製造業（yè）現（xiàn）代（dài）化的（de）今（jīn）天，高精度數（shù）控機床和高性能數控係統的應用使（shǐ）許多普通機床和傳（chuán）統工藝難以控製的精度（dù）變得容易實現，而（ér）且（qiě）生產效率和（hé）產品質量也得到了很大程度的保證。

三、實例分（fèn）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（jiā）工（gōng）過程：

工件要求：螺紋（wén）長度為25mm，兩頭（tóu）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（de）分（fèn）析，利用車工手冊查找（zhǎo）M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該工件是導（dǎo）程為3mm紋且螺距（jù）為1.5(該參數（shù）是查（chá）表的（de）重要依（yī）據)的雙線螺;大徑（jìng）為30，公差帶為（wéi）6g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏（piān）差為-0.268、公差有（yǒu）0.236，公差要求較鬆（sōng）；中徑為29.026，公差帶為5 g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公差要求（qiú）較緊;小徑按照大徑減（jiǎn）去車削（xuē）深度確定（dìng）。螺紋的總背（bèi）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（jiā）工及材料來確定。大徑是車削螺（luó）紋毛（máo）壞外圓（yuán）的編程依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調（diào）試（shì）螺紋（wén）程序的依據，小徑是編製螺（luó）紋加工程序的依據。兩邊留有一定尺寸的車（chē）刀退刀槽（cáo）。

2、正確選擇加工刀具。螺紋（wén）車刀的種類、材質較多，選擇時要根據被加工材料的種類合理選用，材料的牌號要根據不同（tóng）的加（jiā）工階段來確定。對於45#圓鋼材質，宜選（xuǎn）用YT15硬質合金車刀，該（gāi）刀具（jù）材料既適合於粗加工也適（shì）合於精加工，通（tōng）用性較強，對數控車床加工螺紋而言是比較適合的。另（lìng）外（wài），還需要考慮螺紋的形狀誤差（chà）與磨製的螺（luó）紋車刀的角度、對稱度。車削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主後角為6°，副後（hòu）角（jiǎo）為4°，刀尖角為59°16’，左右刃為直線，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、多頭螺紋加工方（fāng）法及程序設計

多頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相（xiàng）似，采用改（gǎi）變切（qiē）削螺紋初始位置或初始角來實現。假定毛坯已經按要求加工，螺紋車刀為T0303，采用如下兩種方法來進行編程加工。

1.用G92指令來加工（gōng）圓柱（zhù）型多頭螺紋（wén）。G92指令是簡單螺紋切削循環指（zhǐ）令，我們可以利用先加工一個單線螺（luó）紋，然後根據多頭螺紋的結構特性，在Z軸方向上移過一個螺距，從而實現多頭螺紋的加工。程序編（biān）輯如圖。(工件原點設在右端麵中心)

2.用（yòng）G33指令來加工圓柱型多頭螺紋。用（yòng）G33指令來編程時，除了考慮螺紋導程（chéng）(F值)外，還要考慮螺紋的頭（tóu）數(P值)來說明螺紋軸向的分度角。

式中：X、Z——絕對尺（chǐ）寸編程的螺紋終（zhōng）點坐標(采用直徑編程（chéng）)。

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

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數

3.多頭（tóu）螺（luó）紋加工的控製（zhì）因素。在運用程序加工多頭中，要特別注意對以下問題（tí）的（de）控製：(1)主（zhǔ）軸轉速S280的確定。由於數控車床加工螺紋是依靠主軸編碼器工作的，主軸（zhóu）編碼器對不同導程的螺紋在（zài）加工（gōng）時的主軸（zhóu）轉速有一個極限識別要求，要用經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的導程)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗（cū）糙度要求。螺紋加工的最後一刀基本采用重（chóng）複切削的（de）辦法（fǎ），這樣可以獲得更光滑的牙（yá）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對刀外，在FANUC數控（kòng）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尺進行精密測量（liàng）並記錄數據，將磨損值減少0.2，進行第二次自動加工，並將測量數據記錄（lù），以後將磨損補（bǔ）償值的遞減（jiǎn）幅度減少並觀察它的減幅與中徑的（de）減幅的關（guān）係，重（chóng）複（fù）進行，直至將中（zhōng）徑尺寸調試到公差帶的中心為止。在以後的批量加工中，尺寸的變化可（kě）以用螺紋環規抽（chōu）檢，並通過更改程序中的（de）X數據，也可（kě）以通過調整刀具磨損值進行補償。