​多頭螺（luó）紋數控車床加工步驟和方法，超實用！

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、保證螺紋加工精度，減（jiǎn）輕操作工人的勞動強度。但在高職（zhí）院校的數控車床實習培訓教學中普遍存（cún）在如下現象：部分（fèn）教師和絕大多數學生（shēng）對（duì）螺紋加工感到棘手，特（tè）別是加（jiā）工多頭螺紋，更加無所適（shì）從。下麵通過螺紋零件的實際加工分析（xī），闡述多（duō）頭螺紋（wén）的加工步驟和方（fāng）法。

一（yī）、螺紋的基本特性（xìng）

在機（jī）械製造中，螺紋聯（lián）接被廣泛（fàn）應（yīng）用，例（lì）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（jiān）固，絲杠螺母的傳動等。它是（shì）在圓（yuán）柱或圓錐表麵上沿著螺旋線所形（xíng）成的（de）具有規定牙型的連續凸（tū）起和溝槽，有外螺紋和內螺紋兩種。按照螺紋剖麵形狀的不同，主（zhǔ）要有三角螺紋、梯（tī）形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。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（gè）種機械中，螺紋零件（jiàn）的作用主要有以下幾點：一是用（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;梯形螺紋和矩形螺（luó）紋常用於傳（chuán）遞動力，改變運動形式。由於（yú）用途不同，它們（men）的技術要求和加工方（fāng）法也（yě）不（bú）一樣（yàng）。

二、加工方法

螺紋的加工，隨著科學技（jì）術（shù）的發展，除（chú）采（cǎi）用普通（tōng）機床加工外，常采用數控機床加工。這樣既能減輕加工螺紋（wén）的加工難度又能提（tí）高工（gōng）作效率，並且能保證螺（luó）紋加（jiā）工質量。數控機（jī）床加（jiā）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（wén），編程任務重，程序複雜;而采用指令G92，可以實（shí）現簡單螺紋切削循環，使程序編輯大為簡化，但要求工件坯料事先必（bì）須（xū）經過粗加工。指令G76，克服（fú）了指令G92的缺點，可以將工件從坯（pī）料到成品螺紋一次性加工（gōng）完成（chéng）。且程序簡捷，可節省編程時間。

在普通車床上進（jìn）行多頭螺紋車削（xuē）一直是一個加工難點：當第一條螺紋車成之後，需要手動（dòng）進給小刀架並用百分表（biǎo）校正，使刀尖沿軸向（xiàng）精確移動一個螺距再加工第二條螺紋;或者（zhě）打開掛輪箱（xiāng），調整齒輪齧合相位，再依（yī）次加工其餘（yú）各（gè）頭螺紋（wén）。受普通車床絲杠螺距誤差（chà）、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難以達到（dào）很高的精度（dù）。而且，在整個加工過程中，不可避免地存在刀具磨損甚至打刀（dāo）等問題，一（yī）旦換刀，新刀必須精確定位在未完成的那條螺紋線上。這一切都（dōu）要求操作者具備豐富的經驗和高超（chāo）的技能。然而，在批量（liàng）生產中，單靠操作者（zhě）的個人經驗和技能是不能（néng）保證生產效率和產品質量的。在製（zhì）造業現代化的（de）今天，高精度（dù）數控機床和高性能數控係（xì）統的應用使許多普（pǔ）通（tōng）機床和傳統工藝難以控製的精度變得容（róng）易實現，而且生產效率和產品質（zhì）量也得到了很大（dà）程度的保證。

三、實例分（fèn）析

現以FANUC係統（tǒng）的GSK980T車床，加工螺紋M30×3/2-5g6g為例，說明（míng）多頭螺紋的（de）數控（kòng）加工過程：

工件要求：螺紋長度為25mm，兩頭倒角為（wéi）2×45°、牙（yá）表麵粗糙度（dù）為Ra3.2的（de）螺（luó）紋。采用的材料是為45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通（tōng）過對加工零件的分析，利用車工手（shǒu）冊查找M30×3/2-5g6g的各（gè）項基本參數（shù）：該工件是導程為3mm紋且螺距為1.5(該參數是查表的重要依（yī）據)的雙線螺;大徑為30，公差帶為6g，查得（dé）其尺寸上偏差（chà）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（jǐn）;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（xì）近（jìn）經（jīng）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（chē）削（xuē）螺紋毛（máo）壞外圓的編程依據（jù），中徑是螺紋（wén）尺寸檢測的標準和（hé）調（diào）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（dìng）尺寸的車刀退刀槽。

2、正確選（xuǎn）擇加工刀具。螺紋車刀的種類、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（jù）不同的加工階段（duàn）來確定。對於45#圓鋼（gāng）材質，宜選用YT15硬質合金（jīn）車（chē）刀，該刀具材料既適合於粗（cū）加工也適（shì）合於精加工，通用性較強，對數控（kòng）車床加（jiā）工螺紋而言是比較適（shì）合的（de）。另外，還（hái）需要考慮（lǜ）螺紋的形狀誤（wù）差與磨製的螺紋車刀的角度、對（duì）稱度。車（chē）削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主後角為6°，副後（hòu）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（wén）加工方法及（jí）程序設計

多頭螺紋的編程（chéng）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來實現。假定毛坯已經按要求加工（gōng），螺紋車刀為（wéi）T0303，采用如下兩種方法來進行編程加工。

1.用（yòng）G92指令來加工（gōng）圓柱型多頭螺紋。G92指令是簡單螺紋切削循環指令，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（shàng）移過一個螺距，從而實現多（duō）頭螺紋的加工。程序（xù）編輯如圖。(工件原點設在右端麵中（zhōng）心)

2.用G33指（zhǐ）令來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)外，還要考慮螺紋的頭數(P值（zhí）)來說明螺紋軸向的分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編程（chéng）的螺紋終點坐標(采（cǎi）用（yòng）直徑編程)。

U、W——增量尺寸編（biān）程的螺紋終點坐標(采用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數

3.多頭螺紋加工的控製因（yīn）素。在運用程序加工多頭中，要特別注意對以下問題（tí）的控製：(1)主軸（zhóu）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（biān）碼器對不同導（dǎo）程的螺紋在加工時的主軸轉速有一個極限識別要（yào）求，要用經驗公式S 1200/P-80來確定(式（shì）中P為螺（luó）紋（wén）的導程)，S不能超過320r/min，故取（qǔ）S280 r/min。(2)表（biǎo）麵粗糙度要求。螺紋（wén）加工的最後一刀基本采用（yòng）重複切削的辦法，這樣（yàng）可（kě）以獲得更光滑的牙表麵，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要求對刀外（wài），在FANUC數控係統中要設定刀具磨損值在0.3～0.6之間，第一次加工完後用螺（luó）紋千（qiān）分尺進行精密（mì）測量並記錄數據，將磨損值減少（shǎo）0.2，進行第二次自動加工（gōng），並將測量數據記（jì）錄，以後（hòu）將磨損補償值的遞減幅度減少（shǎo）並觀察（chá）它的減幅（fú）與中徑的減幅的關係，重複進行，直至將中（zhōng）徑尺寸（cùn）調試到公差帶的中心為止。在以後的（de）批量加工中（zhōng），尺寸的變化可以用（yòng）螺紋環規抽檢，並通過更改（gǎi）程序中的X數據，也可以通過調整刀具磨損值進行補償。