多頭（tóu）螺紋數控車床加工步驟和方法，超（chāo）實用！

在現代工（gōng）業生產中，利用數控車床加工螺紋，能大大提高生產效率、保（bǎo）證螺紋加工精（jīng）度，減輕操作工人的勞動強度（dù）。但在高職院校的數（shù）控車床實習培訓教學中普遍（biàn）存在（zài）如下現象（xiàng）：部（bù）分（fèn）教師和絕大多（duō）數學生對螺紋（wén）加工（gōng）感到棘（jí）手，特別是加工多頭螺紋，更加（jiā）無所適從。下麵通過螺紋（wén）零件的實際加工分析，闡述多頭螺紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的基本特性（xìng）

在機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用，例如數控車床的主軸與卡盤的（de）聯結，方刀架上螺釘對刀具的堅固，絲杠螺母的傳動等。它是（shì）在圓柱或圓錐表麵（miàn）上沿著螺旋線所形成的具（jù）有規（guī）定牙型的連（lián）續凸起和溝（gōu）槽（cáo），有外螺紋和內螺紋兩種。按照螺紋剖麵形（xíng）狀的（de）不同（tóng），主要（yào）有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四（sì）種。按照螺紋的線數（shù）不（bú）同，又（yòu）可分為單線螺紋（wén）和多線螺紋（wén）。在各種機械中，螺紋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（chuán）遞動（dòng）力，改變運動形式。三（sān）角螺紋常用於連接、堅固;梯形螺紋（wén）和矩形螺紋常用於傳（chuán）遞動力，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。

二、加工方法

螺紋的加工（gōng），隨著科學技術的發展，除采用普通機床加工外，常采（cǎi）用數控（kòng）機床（chuáng）加工。這樣既能減輕加工螺（luó）紋的加工難度又能提高工作效（xiào）率，並且能保證螺紋加（jiā）工質量（liàng）。數控機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條（tiáo）指令。其中指令（lìng）G32用於加工單行程螺紋，編程（chéng）任務重，程序複雜;而采用指令G92，可以實現簡單（dān）螺紋切削循環，使程序編輯大為簡化，但要求工件坯料事先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺點，可以將工件從坯料到成（chéng）品螺紋一次性加工完成（chéng）。且程序簡捷，可節省編程時間（jiān）。

在普通車床上進行（háng）多頭螺紋車削一直是一個加工難點（diǎn）：當第一條螺紋車成之後，需（xū）要手（shǒu）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（èr）條螺紋;或者打開掛輪箱，調整（zhěng）齒輪齧合相位，再依次（cì）加工其餘各頭螺紋（wén）。受普通（tōng）車床絲杠螺距誤（wù）差、掛輪（lún）箱傳動誤差（chà）、小拖板移動誤差等多方麵的影（yǐng）響（xiǎng），多頭螺紋的導（dǎo）程和螺（luó）距難以（yǐ）達到很高的（de）精（jīng）度。而且，在整個加工過程中，不可避免地存在刀（dāo）具磨損甚至打刀等問題，一旦換刀，新刀必須精（jīng）確（què）定位在未完成的那條（tiáo）螺紋線上。這一切都（dōu）要求操作者具備豐富的經驗和高超的技能。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生產效率和產品質量的。在製造業現代化的今天，高精（jīng）度數控機床和高性能數控係統的應用使許多普通機床和（hé）傳統工藝難（nán）以控製的精（jīng）度變得（dé）容易（yì）實現，而且生產效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M30×3/2-5g6g為例，說明多頭螺紋的數控加工過程：

工件要求：螺紋長度為25mm，兩（liǎng）頭倒角為2×45°、牙表麵粗（cū）糙度為Ra3.2的螺紋。采用的材料是為45#圓鋼坯料。

1.準備（bèi）工作。通過對加（jiā）工（gōng）零件的分析，利用車（chē）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（wéi）1.5(該參數是查表的重要依（yī）據)的雙線螺;大徑為30，公差帶（dài）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（qiú）較鬆；中徑為29.026，公差帶為5 g，查得（dé）其尺寸上偏（piān）差為-0.032、下偏差為-0.150，公（gōng）差為0.118，公差要求較緊;小（xiǎo）徑按（àn）照大徑減去車削（xuē）深度確定。螺紋的總背（bèi）吃刀量ap與螺距（jù）的關係近經驗（yàn）公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初精加工及材料來確定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編程（chéng）依（yī）據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試（shì）螺紋程序的依（yī）據（jù），小（xiǎo）徑是編（biān）製螺紋（wén）加工程序的依據。兩邊留有一定尺寸（cùn）的車（chē）刀退刀槽。

2、正確選擇加工刀具。螺（luó）紋車（chē）刀的種類、材質較多，選擇時要根據被加工（gōng）材料的種類合理選用（yòng），材料的牌號要（yào）根據不同的加工階段來確定。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬質合金車刀，該刀（dāo）具材料既適合於粗（cū）加工（gōng）也適（shì）合於精（jīng）加工，通用（yòng）性較強，對數（shù）控車床加工螺紋而言是比較適合的。另外，還需（xū）要考慮螺紋的形狀誤差與（yǔ）磨製的（de）螺（luó）紋（wén）車刀的角度（dù）、對稱度。車削45鋼螺紋（wén），刃傾角為10°，主後角為6°，副後角（jiǎo）為4°，刀尖角為59°16’，左右刃為直線，而刀（dāo）尖圓（yuán）弧半徑則由公式R=0.144P確定(其（qí）中（zhōng）P為螺距)，刀尖圓角半徑很小在磨製時要（yào）特別（bié）細心。

四、多（duō）頭螺紋加工方（fāng）法及程序設計（jì）

多頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相似，采用改變切削螺紋初始位置或初始角（jiǎo）來實現。假定毛坯已經（jīng）按要求加工，螺（luó）紋車刀為T0303，采用如下兩種方法來進（jìn）行編程加工。

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

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

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

U、W——增量（liàng）尺寸編程的螺紋終點坐標(采用（yòng）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（yòng）程序（xù）加工多頭中，要特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作的，主軸編碼器對不同導程（chéng）的螺紋（wén）在加工時的（de）主軸轉速有一個極限識別要求，要用經驗公（gōng）式S 1200/P-80來確定(式中（zhōng）P為螺紋的導程)，S不能超過320r/min，故（gù）取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺紋加工的（de）最後一刀基本采用重（chóng）複（fù）切削的辦法，這樣可以（yǐ）獲得更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要求。(3)批（pī）量加工過程控製。對試件（jiàn）切削運行程序之前除正常要求（qiú）對（duì）刀外，在FANUC數控係統中要設定刀具磨損值在0.3～0.6之間，第一次（cì）加工完後（hòu）用螺紋千分尺進行精密測量並記錄數（shù）據，將磨損值減少0.2，進行（háng）第二次自動加工，並將測量數據記錄，以後將磨損補償（cháng）值的（de）遞減幅度減少並觀（guān）察它的減幅與中徑的減幅的關係，重複進行，直至將中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（huà）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（zhěng）刀具磨損值進行補償。