多頭螺紋數控（kòng）車床加工步驟（zhòu）和方法，超實用！

在現代工業（yè）生產中，利用數控車床加工螺紋（wén），能大大提高（gāo）生產效率、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的（de）勞動強度。但在高職院校的（de）數控（kòng）車床實習培訓教學中普遍存在如下現象：部分教師（shī）和絕大多數學生對螺紋加工感到棘手，特別是（shì）加工多（duō）頭螺紋，更加（jiā）無所適從。下麵通過螺紋（wén）零件的（de）實際加工（gōng）分析，闡述多頭螺紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的（de）基（jī）本特性

在機械製造中，螺紋聯接被廣泛（fàn）應（yīng）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固，絲杠螺母的傳動等。它是在圓柱（zhù）或圓錐（zhuī）表（biǎo）麵上沿著螺旋線所形成的具有（yǒu）規定牙型的連續凸起和溝槽，有外螺紋和內螺紋兩種。按（àn）照螺（luó）紋剖麵形狀的不同，主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺（luó）紋四種。按照螺紋的線數不同，又可分為單線螺紋和（hé）多線螺紋。在各種機械中，螺紋零件的作用（yòng）主要有（yǒu）以下幾點：一是用（yòng）於（yú）連接、緊固;二是用（yòng）於傳遞動力（lì），改變運動（dòng）形式。三角螺（luó）紋常（cháng）用於連接、堅固;梯形（xíng）螺紋和矩形螺紋常用於傳遞動（dòng）力，改變運動形式。由（yóu）於用（yòng）途不同，它們的（de）技術要求（qiú）和加工方法也不一樣。

二、加工（gōng）方法

螺（luó）紋的加工，隨著科學技（jì）術的（de）發展，除采（cǎi）用（yòng）普通機床加（jiā）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（dù）又（yòu）能提高工作效率，並且能保證螺紋加工質量。數控機床加工螺（luó）紋（wén）常用G32、G92和（hé）G76三條（tiáo）指令。其中指令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（lìng）G92，可以實現簡單螺紋切（qiē）削循環，使程序編輯大為（wéi）簡化，但要求工件坯料（liào）事先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺點（diǎn），可以將工件從坯料到成品螺紋一（yī）次性加工完成。且程序簡捷，可節省編程時間。

在普通車（chē）床上進行多頭螺紋車削一（yī）直是一（yī）個加工難點：當（dāng）第一（yī）條螺紋（wén）車成之後，需（xū）要手動進給小刀架並用百分表校正，使刀（dāo）尖沿軸向精確移動一個螺距再加工第二條螺紋;或者打開掛輪箱，調整齒輪齧合相位，再依次加（jiā）工其餘各頭螺紋。受普通（tōng）車床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動誤差、小拖（tuō）板移動（dòng）誤差等多方（fāng）麵的影響（xiǎng），多頭螺紋的（de）導程和螺距難以達到很高的精度。而且，在整個加工過程中，不可避免地存在刀具磨（mó）損甚至打刀等問題，一旦換（huàn）刀，新刀必須精確定（dìng）位在未完成的那條螺紋線上。這一切都要求操作者（zhě）具備豐富的經驗（yàn）和高（gāo）超的技能（néng）。然而（ér），在批量生產中，單靠操作者的個人經（jīng）驗和技能是不（bú）能保證生產效率和產品質量的。在（zài）製造業（yè）現代化的今天，高精度數控機床和高性能數控係統的（de）應用（yòng）使許多普通機床和傳統工藝難以控製的精度變得容易實現，而且生產效率和產品質（zhì）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（luó）紋M30×3/2-5g6g為例，說明（míng）多（duō）頭螺紋的數控加工（gōng）過程：

工件（jiàn）要求：螺紋長度為25mm，兩（liǎng）頭倒角（jiǎo）為2×45°、牙表（biǎo）麵粗糙度為（wéi）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（jiā）工零件的分析（xī），利用車工手冊查（chá）找M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該工件是（shì）導程為（wéi）3mm紋（wén）且螺距（jù）為1.5(該參數是查表的重要（yào）依（yī）據)的雙（shuāng）線螺（luó）;大徑為30，公（gōng）差帶為6g，查得其尺（chǐ）寸上偏差（chà）為-0.032、下偏（piān）差為-0.268、公差（chà）有0.236，公差要求較鬆；中徑為29.026，公差（chà）帶為（wéi）5 g，查得其尺（chǐ）寸上偏差（chà）為-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公（gōng）差要求（qiú）較緊;小徑按照大徑減去車削深度確定。螺紋的總（zǒng）背吃刀量ap與（yǔ）螺距的關係近經驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照（zhào）初精加工及材料來確定。大徑是（shì）車削螺紋毛（máo）壞外圓的編程依據，中徑是螺紋尺（chǐ）寸檢測的標準和（hé）調試螺紋程序的依據，小徑是編（biān）製螺紋加工程序的依據。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（dāo）的種類、材質較多，選擇（zé）時要根據被加（jiā）工材料的（de）種類合（hé）理選用，材料的（de）牌號要（yào）根據不同的加工階段來確定。對（duì）於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬（yìng）質合金車刀，該刀具材料既適合於粗（cū）加工也適合於精加工（gōng），通用性（xìng）較強，對數（shù）控車床加工（gōng）螺紋而言是（shì）比較適合的。另外，還需要考慮螺紋的形狀誤（wù）差與磨製的（de）螺紋車刀的角度、對稱度。車削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主後角為6°，副後角為4°，刀尖（jiān）角為59°16’，左（zuǒ）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（dāo）尖圓角半徑很小在磨製（zhì）時要（yào）特別細心。

四、多頭螺紋加工方法及程（chéng）序設計

多（duō）頭螺紋（wén）的編程方法和單頭螺紋（wén）相似，采（cǎi）用改變切削螺（luó）紋初始位置或初始角來實現。假定毛坯（pī）已經（jīng）按要（yào）求加工，螺紋車刀為T0303，采用如（rú）下兩種方法來進行編程加工。

1.用G92指令來加工圓柱型（xíng）多頭螺紋。G92指令是簡單螺紋切削（xuē）循環指令，我們可以利用先加工一個單線螺紋，然（rán）後根據多頭螺紋的結構（gòu）特（tè）性，在Z軸方向上移（yí）過一（yī）個螺距，從而實現多頭螺紋的加工。程序編輯如圖。(工件（jiàn）原點設在右端麵中心)

2.用G33指令來（lái）加工圓柱型多頭螺紋。用G33指令來編程時，除了考慮螺紋導程(F值（zhí）)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）。

式中：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋終點坐標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸（cùn）編程的（de）螺紋終點坐標(采用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數（shù）

3.多頭螺紋加（jiā）工的控製因素。在運用程（chéng）序加工多頭中，要特別（bié）注意對以下問題的控（kòng）製：(1)主軸轉速S280的確定。由於數控車床（chuáng）加（jiā）工螺紋是依靠主軸編（biān）碼器工作的，主軸編碼器對不同導程的螺紋（wén）在加工時的主軸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（shì）中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切削的辦（bàn）法，這樣可以獲得更光滑的牙表（biǎo）麵，達（dá）到（dào）Ra3.2要求。(3)批量加工過程（chéng）控製。對試件切削運行程序之前除正常要求對刀外，在FANUC數控係統中要設（shè）定刀（dāo）具磨損值在0.3～0.6之間，第一次加（jiā）工完後用螺紋千分（fèn）尺進行（háng）精密測量（liàng）並記錄數據，將磨損值減少0.2，進行第二次（cì）自動加工，並（bìng）將測量數據記錄，以後（hòu）將磨損補償值的遞（dì）減幅度（dù）減少並觀察它的減（jiǎn）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（gōng）差帶的中（zhōng）心為（wéi）止。在以後（hòu）的批（pī）量加工中（zhōng），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磨損值進行補償。