​多頭螺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（chē）床加工螺紋，能大大提高生產效率、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的勞動（dòng）強度。但在高職院校的數控車床實習培訓教學中普遍存在如下現象：部分教師和絕大多數學生對螺（luó）紋加工感（gǎn）到棘手（shǒu），特別是（shì）加工多頭螺紋，更加無（wú）所適從。下麵通過螺（luó）紋零件的（de）實（shí）際加工分析，闡述多頭螺紋（wén）的加工步驟（zhòu）和方法。

一、螺紋的基本特性

在機（jī）械製造（zào）中（zhōng），螺紋聯接被廣泛應用，例如數控車床的主軸與卡盤的聯結，方（fāng）刀架上螺釘對刀具的堅固（gù），絲杠螺母的傳動等。它是在（zài）圓柱或圓錐表麵上沿著螺旋線所形成的具有規（guī）定牙型的連續凸起和溝槽，有外螺紋和內螺（luó）紋兩種。按照（zhào）螺紋剖麵形狀的不（bú）同，主要有三角螺紋、梯形螺（luó）紋、鋸（jù）齒螺紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線數不同，又可（kě）分（fèn）為單線（xiàn）螺紋和多線螺紋。在（zài）各種機械中，螺紋（wén）零件（jiàn）的作（zuò）用主（zhǔ）要有以下幾點：一是用於連接、緊（jǐn）固;二是用於傳遞動力，改變運動（dòng）形式。三角螺紋常用於連接、堅固;梯形螺紋和（hé）矩形螺紋常用於傳（chuán）遞動力，改（gǎi）變運動形式（shì）。由於用（yòng）途不同，它們的技術要求和加工（gōng）方法也不一樣。

二、加工方法（fǎ）

螺紋的加工，隨著科學技術的發展，除（chú）采用普通機床加工外，常采用數控（kòng）機床（chuáng）加工。這樣（yàng）既能減輕加工螺紋的加工難（nán）度又能提（tí）高工作效率，並且能（néng）保證螺紋加工質量。數控機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。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G92，可以實現簡單螺紋切削（xuē）循環，使程序編輯大為簡化，但要求（qiú）工（gōng）件坯料事先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的（de）缺點，可以將工件從（cóng）坯料到成（chéng）品螺紋一次性（xìng）加（jiā）工完成。且程序簡捷，可節省編程時間。

在普通車床（chuáng）上進行多頭（tóu）螺紋（wén）車（chē）削（xuē）一直是一個加工（gōng）難點：當第一條（tiáo）螺紋車成之後，需要手動進給小（xiǎo）刀架並用百分表校正，使刀尖沿軸向精確移動一個螺（luó）距再加工第二條螺紋;或者打開（kāi）掛輪箱，調整齒輪齧合相位，再依次加（jiā）工其餘各頭螺紋。受普通車床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動（dòng）誤（wù）差、小拖板（bǎn）移動（dòng）誤差（chà）等多方麵的影響，多（duō）頭螺紋（wén）的導程和螺距難以達到很高的精（jīng）度。而且，在整個加工過程中，不可避免地存在刀具磨損甚至打（dǎ）刀等問題，一旦換刀，新刀必須精確定位在未完成的那條螺紋線上。這一切都要（yào）求操作者具備豐富的經（jīng）驗和高超的技能。然而（ér），在批量（liàng）生產中，單靠操（cāo）作（zuò）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，高精度數控機（jī）床和高性能數（shù）控係統的應用使許多普通機床和傳統工藝難（nán）以控製的精度變得容易實現，而且生（shēng）產效率和（hé）產品質量也得到了很大（dà）程度的保證。

三、實例（lì）分析

現以（yǐ）FANUC係（xì）統的GSK980T車（chē）床，加工螺紋M30×3/2-5g6g為例，說明多頭螺紋的（de）數控加工過程：

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

1.準備工作。通過對加工零件的分（fèn）析（xī），利用車工手冊查找M30×3/2-5g6g的各項基本參（cān）數：該工（gōng）件是導程為3mm紋（wén）且螺距為1.5(該（gāi）參數是查表的重要依據)的雙線（xiàn）螺;大徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏差為（wéi）-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、下偏差為-0.150，公差為0.118，公差要（yào）求較緊;小徑按照大徑減去車削深度確定。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的關係近經驗公（gōng）式（shì）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（wén）毛壞外圓的編程依據，中徑是螺紋尺寸（cùn）檢測的標準和（hé）調試螺紋程序的依據（jù），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刀退刀槽。

2、正（zhèng）確選擇加工（gōng）刀具。螺紋車刀的種類（lèi）、材質較多，選擇時（shí）要根據被加工（gōng）材料的種類合理選用（yòng），材料的牌號（hào）要根（gēn）據不（bú）同的加工（gōng）階段來確（què）定。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬質合金車（chē）刀，該刀具材料既適合於粗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，還需要（yào）考慮螺紋的形狀誤差（chà）與磨製的螺紋車刀的角度、對稱度（dù）。車削45鋼（gāng）螺紋，刃傾角為10°，主後角為6°，副後角（jiǎo）為4°，刀尖角（jiǎo）為59°16’，左右刃為直線，而刀尖圓弧半徑則由公（gōng）式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀尖圓角半（bàn）徑很小在磨製時要特別細心。

四、多頭螺紋加工方法及程（chéng）序設計

多（duō）頭螺紋的編程方法和單頭螺紋（wén）相似，采用改變切削（xuē）螺紋初始位置或初始角來實現。假（jiǎ）定毛坯已經（jīng）按要求加工，螺紋車刀為T0303，采用如下兩種方法來（lái）進行編（biān）程加工。

1.用G92指令來加（jiā）工圓柱型多頭螺（luó）紋。G92指令是簡單螺紋切削循環指令，我們可以利用先加（jiā）工一（yī）個單線螺紋，然後根據（jù）多頭螺紋的結構特性，在Z軸方向上移過一個螺距，從而實（shí）現多頭螺紋（wén）的加工。程序（xù）編輯如圖。(工件（jiàn）原點設在（zài）右端麵中心)

2.用G33指令來加工圓柱型多頭螺（luó）紋。用G33指令來編程時（shí），除了考慮螺紋導程(F值)外，還要考慮螺紋的（de）頭數(P值)來說明螺紋（wén）軸向的分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋終點（diǎn）坐標(采（cǎi）用直（zhí）徑編程)。

U、W——增量尺寸編（biān）程（chéng）的螺紋終點坐標(采用直徑編程)

F——螺紋（wén）的導程

P——螺（luó）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（duō）頭中，要特別注（zhù）意對以下問題的控製：(1)主（zhǔ）軸轉速S280的確定。由於數控車床加工（gōng）螺（luó）紋是依靠主軸編碼器工作的，主軸編碼器對不同導程的螺紋在加工時（shí）的（de）主軸轉（zhuǎn）速有一個極限識別（bié）要求，要用經驗公式S 1200/P-80來確定（dìng）(式中P為螺紋的導程)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表（biǎo）麵粗糙度要求。螺紋加工的最後一刀基本（běn）采用重複切削的辦法，這樣可以獲得（dé）更光（guāng）滑的牙表麵，達到Ra3.2要求。(3)批量加工過（guò）程控（kòng）製。對試（shì）件切削運行程序之前除正常要求對刀外，在FANUC數控係統中要設定（dìng）刀（dāo）具磨損值在0.3～0.6之間，第一次加工完（wán）後用螺紋千分尺（chǐ）進行精密測量並（bìng）記錄數據，將磨損值減少0.2，進行第二次自動加工（gōng），並將測量數據記（jì）錄，以後將磨損補償（cháng）值的遞減幅度減少並觀察（chá）它（tā）的減幅與中徑（jìng）的減幅（fú）的關係，重（chóng）複（fù）進行，直至將中徑尺寸調試到公差帶的（de）中（zhōng）心為止。在（zài）以後的批（pī）量加工中，尺寸的變化可以用螺紋環規抽檢，並通過更改程（chéng）序中的X數據，也可以通過調整刀（dāo）具（jù）磨損值進行補償。