​多頭螺紋數控車床（chuáng）加工步驟和方法，超（chāo）實用！

在現代工業生產中，利（lì）用數控車床加工螺紋，能大大提高（gāo）生產效率、保證（zhèng）螺紋加工精度，減輕操作工人的勞動強度。但在高（gāo）職院校的數控車（chē）床（chuáng）實習培訓教學中普遍存在（zài）如下現象（xiàng）：部分教師和絕大多數學生對螺紋加工感到棘手（shǒu），特別是加工多頭螺紋，更加無所適從。下麵通（tōng）過螺紋零件的實際加工分析，闡述（shù）多頭螺紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的基本特性

在機械製造中，螺紋（wén）聯接被廣泛應用，例如數控車床的主軸與卡盤的聯結（jié），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（yuán）錐表麵上沿（yán）著螺旋（xuán）線所形成（chéng）的具有規定牙型的連續凸起和溝（gōu）槽（cáo），有外螺紋和內螺紋兩種。按照螺紋剖麵形狀的不同，主要有三角螺（luó）紋、梯形（xíng）螺紋、鋸齒螺紋和矩（jǔ）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。在各種機械中（zhōng），螺紋（wén）零（líng）件的作用主要有以（yǐ）下幾點：一是用於連接、緊固（gù）;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（xíng）螺紋和矩形螺紋常用於傳遞動（dòng）力，改變運動形式。由於用途不同，它們的技術要求和加工方（fāng）法（fǎ）也不一樣。

二、加工方法

螺紋的加工，隨著科學技術（shù）的發展，除采用普通機（jī）床加工外，常采用數（shù）控機床加工。這樣既能減（jiǎn）輕加工（gōng）螺紋的（de）加工難度又能提高工作效率，並且能保證螺紋加工質量。數控機（jī）床加工螺紋常用G32、G92和G76三條（tiáo）指令。其中指（zhǐ）令G32用於（yú）加工單行程螺紋，編程任務重，程序複雜（zá）;而采用指令G92，可（kě）以（yǐ）實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（liào）事先（xiān）必須經過粗加工。指令G76，克服了指（zhǐ）令G92的缺點，可以將（jiāng）工件從坯料（liào）到成品螺紋一次性加工完成。且程序簡捷，可（kě）節（jiē）省（shěng）編程時間。

在普通車床上進行多（duō）頭螺紋車削一直是一個加工難點：當第一條螺紋車成（chéng）之後（hòu），需要手動進給小刀架並（bìng）用百分表（biǎo）校正，使刀尖（jiān）沿軸向精確移動一個螺距（jù）再加（jiā）工第（dì）二條螺紋;或（huò）者（zhě）打開掛輪（lún）箱，調整齒輪齧合相位，再依（yī）次加工其餘各頭螺紋。受普通車床絲杠（gàng）螺距誤差、掛輪箱傳動（dòng）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很高的精（jīng）度。而且（qiě），在整個加工過程中，不可避免地存（cún）在刀具磨損甚至打刀等問題，一（yī）旦換（huàn）刀（dāo），新刀（dāo）必須（xū）精確定位在未完成的那條螺紋（wén）線上。這一切都要求操作（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（bǎo）證生產效率和（hé）產品質量的。在製造業現代化的今（jīn）天，高（gāo）精度數控機床（chuáng）和高性能數控（kòng）係統的應用使許多普（pǔ）通機床和傳統工藝難以控（kòng）製的精（jīng）度變得容易實現，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（chuáng），加工螺紋M30×3/2-5g6g為例，說明多頭螺紋的數控加工過程（chéng）：

工件要求：螺紋長度為25mm，兩頭倒角（jiǎo）為2×45°、牙表麵（miàn）粗糙度為Ra3.2的螺紋（wén）。采用的材料是為45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通過對加工零件的分析，利用車工（gōng）手冊查找（zhǎo）M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該工件是導程為3mm紋（wén）且螺距為1.5(該參數是查表（biǎo）的重要依據)的雙線螺（luó）;大徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.268、公差有（yǒu）0.236，公差要求較（jiào）鬆；中徑為29.026，公差帶為5 g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公（gōng）差要求（qiú）較緊;小徑按照（zhào）大徑減去車削深度（dù）確定。螺（luó）紋的總（zǒng）背吃刀量ap與螺距的關係近經驗公（gōng）式ap≈0.65P，每次（cì）的背吃刀量按照（zhào）初精加工及材料來確定。大徑是車削螺紋（wén）毛壞外圓的編程依據（jù），中徑是（shì）螺紋尺寸檢測（cè）的標準和調試螺紋程序的依據，小徑是編製螺（luó）紋加工程序的依據。兩邊留有一定尺寸的車（chē）刀退刀槽。

2、正確選擇加工刀具。螺（luó）紋車（chē）刀的種類（lèi）、材質較多，選擇時要根據被加工材料的種（zhǒng）類合理選（xuǎn）用，材料的牌（pái）號要根據不同的加工階段（duàn）來確定。對於45#圓鋼（gāng）材質，宜選用YT15硬質合金車刀，該刀具材料既適合於粗（cū）加工也適合於精加工，通用性較強，對數控車床加工螺紋而言是比較適合的。另外（wài），還需要考慮螺紋的形狀（zhuàng）誤差與磨製的螺紋車刀的（de）角度、對稱度。車削45鋼螺紋，刃傾（qīng）角為10°，主後（hòu）角為6°，副後角為4°，刀（dāo）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（què）定(其中P為螺距)，刀尖圓角半徑很小在（zài）磨製時要（yào）特（tè）別細（xì）心。

四、多頭螺紋加工方法及程序設計

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（zhì）或初始角來實現。假定毛坯已經按（àn）要求加工，螺紋車刀為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（duō）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，然後根據多頭螺（luó）紋的結構特性，在Z軸方向上移過一個（gè）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)

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)來說明螺（luó）紋軸向的分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋終點坐標(采（cǎi）用直徑編程)。

U、W——增量尺寸（cùn）編程的螺紋終點坐標(采用（yòng）直徑編程)

F——螺（luó）紋的導程

P——螺紋的頭數

3.多頭螺紋（wén）加工的控製因素（sù）。在（zài）運用程（chéng）序加工多頭中，要特別注意對以下問題的控（kòng）製：(1)主軸轉速S280的確定。由於數控車床加工螺紋是依靠主軸編（biān）碼器工作的，主（zhǔ）軸（zhóu）編碼器對不同導程的螺紋在加（jiā）工時的主（zhǔ）軸轉速有一個極限識別要求（qiú），要用經驗公（gōng）式S 1200/P-80來（lái）確定(式（shì）中P為螺紋的導程（chéng）)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺紋加（jiā）工的最後一刀基本（běn）采用重複切削的辦法，這樣（yàng）可以獲（huò）得更光滑的牙表麵，達到（dào）Ra3.2要求。(3)批量加工過程控製（zhì）。對試件切削運行程序之前除正常要求對刀（dāo）外，在FANUC數控係統中要設定刀具磨損值在（zài）0.3～0.6之間，第一次加工完後用螺紋（wén）千分尺進（jìn）行精密測量並記錄數據，將（jiāng）磨損值減少0.2，進行第二（èr）次自（zì）動加工，並（bìng）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的減（jiǎn）幅的關係，重複進行，直至（zhì）將中徑（jìng）尺寸（cùn）調試到公差帶的（de）中心為止。在以後的批量加工中，尺寸的變化可以（yǐ）用螺紋環規抽檢（jiǎn），並通過更改程序中的X數據（jù），也（yě）可以通過調整刀具磨損值進行補（bǔ）償。