多頭螺紋（wén）數控車床加工步驟和方法，超實用（yòng）！

在現代工業生產中，利用數控車床加工螺紋，能（néng）大大提高（gāo）生產效率、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的勞動強度。但在高職院校的數控車床（chuáng）實習培訓教學中普遍存（cún）在如下（xià）現象：部分教師和絕大多數學生對螺紋加工感到棘手，特別是加工多頭螺紋，更（gèng）加（jiā）無所適從。下麵通過螺紋零件的實（shí）際（jì）加（jiā）工分析（xī），闡述多頭螺（luó）紋的加工步驟和方法。

一（yī）、螺紋的基本特性

在機械製造中，螺紋聯（lián）接被（bèi）廣泛（fàn）應用，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。它是在圓柱或圓（yuán）錐表麵上沿著螺旋線所形成（chéng）的具（jù）有規定牙型的連續凸起（qǐ）和溝槽，有外螺紋和內螺紋兩種。按照螺紋剖麵形狀的不同，主要有三角螺（luó）紋、梯形螺紋（wén）、鋸齒螺紋和矩形螺紋四（sì）種。按（àn）照螺紋的線數不同，又可分為單線螺紋和多線螺紋。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（èr）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（wén）和矩形（xíng）螺紋常用於傳遞動力，改變運動形式。由（yóu）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

螺紋的加工，隨著科學技術的發展，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作（zuò）效率（lǜ），並且能保證螺紋加工質量（liàng）。數控機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指（zhǐ）令G32用於加工單行程螺紋，編程（chéng）任務重，程序複雜;而采用（yòng）指令G92，可（kě）以實現簡單螺紋切（qiē）削循環，使程序編輯大為簡化，但要求工件坯料事先（xiān）必須經過粗加工（gōng）。指令G76，克服了指令G92的（de）缺（quē）點，可以（yǐ）將工件從坯料到（dào）成品螺紋一次性（xìng）加工（gōng）完成。且程序簡捷，可節省（shěng）編程時間。

在普通車床上進行多頭（tóu）螺紋車削（xuē）一（yī）直是一個加工難（nán）點：當第（dì）一條螺紋車成之後，需要（yào）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（dòng）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，再依次加工其餘各頭螺紋。受普通車床絲杠螺（luó）距誤差（chà）、掛輪箱傳動誤差、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（jù）難以達（dá）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（jù）磨損甚至打刀等問題，一旦換刀，新刀（dāo）必須精確（què）定位在（zài）未（wèi）完成的那條螺紋線上。這一切都要（yào）求操作者（zhě）具備豐富的經驗和高超的技能（néng）。然而，在批量生產中，單靠操作者的個人經驗（yàn）和技能是不能（néng）保證生產效率和產（chǎn）品質量的。在製造業現代化的今（jīn）天，高精（jīng）度數控機床和（hé）高性能數控係統的應用使許多普通機（jī）床和傳（chuán）統工（gōng）藝難以控製的精度變得容易實現，而且生產效率和產品質量也得（dé）到了很大程度（dù）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（kòng）加工過程：

工（gōng）件要求：螺紋長度為25mm，兩頭倒（dǎo）角為2×45°、牙表麵粗（cū）糙度為Ra3.2的螺紋（wén）。采用的材料是為45#圓鋼坯（pī）料。

1.準備工作。通過對加工零（líng）件的分（fèn）析，利用車工手冊查找（zhǎo）M30×3/2-5g6g的各項基本（běn）參數：該（gāi）工件是導程為3mm紋且螺距為1.5(該參數是查表的（de）重要依據)的雙線螺;大徑為30，公差帶為6g，查（chá）得其尺寸上偏差為-0.032、下（xià）偏差為-0.268、公（gōng）差有0.236，公差要求較鬆；中徑為29.026，公差（chà）帶為5 g，查得其尺寸（cùn）上偏差為-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公差要求較緊（jǐn）;小徑按（àn）照（zhào）大徑（jìng）減去車削深度確定。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的（de）關係近經驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初精（jīng）加（jiā）工及材料來確定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編（biān）程依據，中徑是螺（luó）紋尺寸檢測的標準和調試螺紋程序的依據，小徑是編製螺紋加工程序的依據。兩邊留有一定尺寸的車刀退刀槽。

2、正確選擇加工刀具。螺紋車刀的（de）種類、材質較多，選擇時要根（gēn）據被加工材料的種類（lèi）合理選用，材料的牌號要根據不同的加（jiā）工階段來確定。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬質合金車（chē）刀，該（gāi）刀具（jù）材料既適合於粗加工也適合於精加（jiā）工，通用性較強，對數控車床加工螺紋而言是比較適合的。另外，還需要考慮螺紋的（de）形狀誤差（chà）與磨製的螺紋（wén）車刀的（de）角度、對稱度。車削45鋼螺紋，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，而刀尖（jiān）圓弧（hú）半徑則由公式R=0.144P確定（dìng）(其中P為螺距)，刀尖圓（yuán）角半徑很小在磨製時要特別（bié）細心。

四、多頭螺紋加工（gōng）方（fāng）法及程序（xù）設計

多頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相似，采用改變（biàn）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，螺紋車刀為（wéi）T0303，采用如下兩種方法來進行編程加工。

1.用G92指令來加工圓柱型多頭螺紋。G92指令是簡單螺紋切削循環指令（lìng），我們可以（yǐ）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（gè）螺距，從而實現（xiàn）多頭螺紋的加工。程序編輯如圖。(工件原點設（shè）在右端麵中心)

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

式中：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋（wén）終點坐（zuò）標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸編程（chéng）的螺紋終（zhōng）點（diǎn）坐（zuò）標(采用直（zhí）徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋（wén）的頭數

3.多頭螺紋加工的控製（zhì）因素。在運用程（chéng）序（xù）加工多頭中，要特別注意對以（yǐ）下問題的控製：(1)主軸轉速S280的確（què）定。由於數控車床加工螺紋是依靠主軸編（biān）碼器工作（zuò）的（de），主軸編碼器對不同導程的螺紋在加工（gōng）時的主軸轉速有一個極限識別（bié）要求，要用經驗（yàn）公式S 1200/P-80來（lái）確定（dìng）(式中P為（wéi）螺紋的導程)，S不能超過320r/min，故取（qǔ）S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺紋（wén）加工的最（zuì）後一刀基本采（cǎi）用重複（fù）切削的辦法，這樣可以獲得更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要（yào）求。(3)批量加工過程控製。對試件切削運行程序（xù）之前除正常要（yào）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（zhī）間，第一次加（jiā）工完後用螺紋千分尺進行（háng）精密測量並記（jì）錄（lù）數據，將（jiāng）磨損值減少0.2，進行第二次自動加工，並將測量數據記錄，以（yǐ）後將磨損補償值的遞減幅度（dù）減（jiǎn）少（shǎo）並觀察（chá）它（tā）的減（jiǎn）幅與中徑的（de）減幅的關係，重（chóng）複（fù）進（jìn）行，直（zhí）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（biàn）化可以用螺紋環規抽檢，並通過更改程序中的X數據，也（yě）可以（yǐ）通（tōng）過調整刀（dāo）具磨損值（zhí）進行（háng）補償。