多（duō）頭螺紋數控車床加工步驟（zhòu）和方法（fǎ），超實用！

在現代工業生產中，利用數控車（chē）床加工螺紋（wén），能大大提高生產效率、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的勞動強度（dù）。但在高（gāo）職院校的數控車床實習培訓教學中普遍存在如下現象：部分教師（shī）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（shì）從。下（xià）麵（miàn）通過螺紋零件的實際加工分析（xī），闡述多頭螺紋的加工步驟和方法（fǎ）。

一、螺紋的基本特性（xìng）

在（zài）機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用，例如數控車床的主軸（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（zhe）螺旋線所形成的（de）具有（yǒu）規定牙（yá）型的連續凸起和溝（gōu）槽，有外螺紋和內螺紋兩種（zhǒng）。按照螺紋剖麵（miàn）形狀的不同，主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸（jù）齒螺紋和矩形螺紋四種。按（àn）照螺紋的線數不同，又可分為單線螺紋和（hé）多線螺紋。在各（gè）種機械中，螺紋零件的作用主要（yào）有以下幾點：一是（shì）用（yòng）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（tī）形螺（luó）紋（wén）和矩形螺紋常用於傳遞動力，改變運動形式。由於用途不同，它們的（de）技術要求和加工方法也不一樣。

二、加工方法（fǎ）

螺紋的加工，隨著科學技術（shù）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加工難度又能提高工（gōng）作效率（lǜ），並且能保證螺紋加工質量。數控機床加工螺紋常用G32、G92和G76三（sān）條指令。其中指令G32用於加工單行程螺紋，編程任務重（chóng），程序複雜;而采用指令G92，可以實現簡單螺紋（wén）切（qiē）削循環，使程序（xù）編輯大為（wéi）簡化，但要（yào）求工（gōng）件坯料事先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺（quē）點（diǎn），可以將工件從坯（pī）料到成（chéng）品螺（luó）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（luó）紋車（chē）削一直是一個加工難點：當第一條（tiáo）螺紋車成之後，需要手（shǒu）動進給小刀架並用百分表校正，使（shǐ）刀尖沿軸（zhóu）向精確移動（dòng）一個螺距再加工第二條螺紋;或者打開掛輪箱，調（diào）整齒輪齧合（hé）相位，再依次加工其餘各頭螺（luó）紋。受普通車床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動誤差、小拖板移動誤差等多方麵的影響，多頭螺紋的導程和螺距（jù）難以達到很高的精度（dù）。而且，在整個加工過程（chéng）中，不可避免地存在刀具磨損（sǔn）甚至打刀等問題，一旦換刀，新刀必須精確定位在未完成的那條螺紋線（xiàn）上。這（zhè）一切都要求操作（zuò）者具備豐富的經驗和高超的技能。然而，在批量生產中，單靠操作者的個人經驗和技能是不能保證生產效（xiào）率和產品質量的。在（zài）製（zhì）造業現代化的今天，高精度（dù）數控機床和高性能數控係統的應用使許多普通機床和傳（chuán）統工藝（yì）難以控製的精度變得容易實現，而且生產（chǎn）效（xiào）率和產品質量也得到了很大程度的保證。

三、實例分析

現以FANUC係統的GSK980T車床，加工螺紋（wén）M30×3/2-5g6g為例，說（shuō）明多頭螺紋的數控加工過程：

工件要求：螺（luó）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（cái）料是為45#圓（yuán）鋼坯料。

1.準備（bèi）工作。通過對加工零件的分析（xī），利用車工手冊查找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(該參數是查表的重（chóng）要依據)的雙線（xiàn）螺;大徑為（wéi）30，公差（chà）帶為6g，查（chá）得其尺（chǐ）寸上偏差為-0.032、下偏（piān）差為（wéi）-0.268、公差有0.236，公差要求較鬆；中徑為29.026，公差帶為5 g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏（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（shēn）度確（què）定。螺紋（wén）的總背吃刀量ap與螺距（jù）的關係近經驗公式ap≈0.65P，每次的背吃（chī）刀量（liàng）按照初精加工及材料來確定。大徑是車削（xuē）螺紋毛壞外圓的編程依（yī）據（jù），中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺紋程（chéng）序的依據（jù），小徑是編製螺紋加工程序的依據。兩邊留有一定尺寸的車刀退刀（dāo）槽。

2、正確選擇加工刀具。螺紋車刀的種類、材質較多，選擇時要根據（jù）被加工材料的（de）種類合理選用，材料的牌號要根據不同的加工階（jiē）段來（lái）確定。對（duì）於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬質合（hé）金車刀，該刀具材料既適合於粗加工也適合（hé）於精加工，通（tōng）用性較強，對（duì）數控（kòng）車床加工螺紋而言是比較適合（hé）的。另外，還需要考慮螺紋的形狀誤差與磨製的螺（luó）紋車刀的角度（dù）、對稱度。車削45鋼螺紋，刃（rèn）傾角為10°，主後（hòu）角為6°，副後角為（wéi）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（wéi）螺距)，刀（dāo）尖圓（yuán）角半徑很小在磨製時要特別細心。

四、多頭螺紋（wén）加工方法及程序設計

多頭螺紋的編（biān）程方法和單頭螺紋相（xiàng）似，采（cǎi）用改變切削螺紋初始位（wèi）置或初始角來實現。假定（dìng）毛坯已經按要求加工，螺紋車刀（dāo）為T0303，采用如下兩種方法來進行編程加工。

1.用G92指（zhǐ）令來加工圓柱型多頭螺紋。G92指令是簡（jiǎn）單（dān）螺紋切削循環（huán）指令，我們可以利用先（xiān）加工一個單線螺紋，然（rán）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（de）加工。程序編輯如圖。(工件原點設在右端麵中（zhōng）心（xīn）)

2.用G33指令來加工圓柱型（xíng）多頭螺紋。用G33指令來編程時，除了考慮（lǜ）螺紋導（dǎo）程(F值)外（wài），還要考慮螺紋的頭數(P值)來說（shuō）明螺紋軸向的分度角。

式中（zhōng）：X、Z——絕對尺寸編程的（de）螺紋終點坐標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸編程的螺紋終點坐標(采用直徑編程)

F——螺紋（wén）的導程

P——螺紋的（de）頭數

3.多頭螺紋加工的（de）控製因素。在運用程序加工多頭中，要特別注（zhù）意對（duì）以下問題的控製：(1)主（zhǔ）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作的，主軸（zhóu）編碼器對不同導程的螺紋在加工時的主（zhǔ）軸轉速有一個極限識別要求，要用經驗公式S 1200/P-80來（lái）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（biǎo）麵粗糙度要求。螺紋加工的最後（hòu）一刀（dāo）基本采用重複切削的辦法，這樣可（kě）以獲得更光滑的牙表麵（miàn），達到Ra3.2要求。(3)批量（liàng）加工過程控製。對試（shì）件切削運行程序之前除正常要求對刀外，在FANUC數控係統中要（yào）設定刀具磨損（sǔn）值在0.3～0.6之間（jiān），第一次加工完後用螺紋千分尺進行精密（mì）測量並記錄數據，將磨損值減少0.2，進行第二次自動加（jiā）工（gōng），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（jìng）的減（jiǎn）幅的關係，重複進行，直至將中徑尺寸調試到公差帶（dài）的中心為止。在以後的批量加工中，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，也可以通過調整刀具（jù）磨損值進行補償。