多頭螺紋數控車床加工步驟和方法，超實（shí）用！

在現代（dài）工業生產中，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，減輕操作工人的勞動強度。但在高職院校的（de）數控車（chē）床實習培訓教學中普（pǔ）遍存在如下現象：部分教（jiāo）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，更加無所適從。下麵通過螺紋零件的實際加（jiā）工分析，闡述多頭（tóu）螺紋的加工步（bù）驟和方法。

一、螺紋的基本特性

在機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用（yòng），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（luó）母的傳動等。它是在圓柱或圓錐表麵上沿著螺旋線所形成的具有規定牙型的連續凸起和溝（gōu）槽，有外螺紋和內（nèi）螺紋兩種。按照（zhào）螺紋剖麵形狀的（de）不同，主要（yào）有三（sān）角螺紋、梯（tī）形螺紋、鋸齒螺紋（wén）和矩形螺紋四種。按照（zhào）螺紋的線數不同，又可分為（wéi）單線螺紋和多線螺紋。在（zài）各種機（jī）械中，螺紋零件的作用主要有以下幾點：一是用於連接、緊固;二是用於傳（chuán）遞動力，改變運動（dòng）形式。三角（jiǎo）螺紋常用於連接、堅固;梯形螺紋和矩形螺紋常用於傳遞動（dòng）力（lì），改變運動形式。由於用途不同，它們的技術要求和加工方法也不一樣。

二、加（jiā）工方法

螺紋（wén）的加工，隨著科（kē）學技術的發展，除采用普通（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的加工難度又能（néng）提高工（gōng）作（zuò）效（xiào）率，並且能（néng）保證螺紋加工質量。數控機床（chuáng）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，編程任務重，程序複雜;而采用（yòng）指（zhǐ）令（lìng）G92，可以實現簡單螺紋切削循環，使程序編輯大為簡化，但要求工件（jiàn）坯料事先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺點，可以將（jiāng）工件從坯料到成品螺紋一次性加工完成。且（qiě）程序簡捷（jié），可節（jiē）省編程（chéng）時間。

在普通車床上進行多頭螺紋車削一直（zhí）是一個加（jiā）工難點：當第一條螺紋車成之後，需要手動進給小刀架並用（yòng）百分表校正，使刀（dāo）尖沿軸向精確移動一個螺距（jù）再加工（gōng）第（dì）二（èr）條螺紋;或者打開掛輪（lún）箱，調整（zhěng）齒輪齧合相位（wèi），再依次加工其餘各頭螺紋。受普（pǔ）通車床絲杠（gàng）螺距誤差、掛（guà）輪箱傳動誤差、小拖（tuō）板（bǎn）移動誤差等多方麵的影響，多頭螺（luó）紋的導程和螺（luó）距難以達到很高的精度。而（ér）且，在整個加工過程中，不可避免地存在刀（dāo）具磨損甚至打刀等問題，一旦（dàn）換刀，新刀（dāo）必須精確定位在未完成的那（nà）條螺紋線上。這一切都要求操作者具備豐（fēng）富的經驗（yàn）和高（gāo）超（chāo）的技能。然而，在批量生（shēng）產中，單靠操作者的個人經驗和技能是不能保證生產效率（lǜ）和產品質量的。在製造業現代（dài）化的今天，高精度數控（kòng）機床和高性能數控係統的應（yīng）用使許多普通機（jī）床和傳統工藝（yì）難以控製（zhì）的精度變得容易（yì）實現，而且生產效率和產品質量也得到了很大程度的（de）保證。

三、實例分析

現以FANUC係統的GSK980T車床，加（jiā）工螺紋M30×3/2-5g6g為（wéi）例，說（shuō）明多頭螺紋（wén）的數控（kòng）加工過程（chéng）：

工件要求：螺紋長度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表麵粗糙度為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析，利用車工手冊查找M30×3/2-5g6g的各項基本參數：該（gāi）工件是導程為3mm紋且螺距為1.5(該參（cān）數是查表的重要依據)的雙線螺;大徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸（cùn）上（shàng）偏差為-0.032、下偏差為-0.268、公差有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（chà）為-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公差要求較緊;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式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照（zhào）初精加工及材（cái）料來確定。大徑是車削螺紋毛壞外（wài）圓的編程依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺紋程序的依據（jù），小徑（jìng）是編製（zhì）螺紋加工程序的依據。兩邊（biān）留有一定尺寸的車刀退刀槽。

2、正確選擇加工刀（dāo）具。螺紋車刀的種類、材質較多，選擇時要根據被（bèi）加工材料的種類（lèi）合理選用，材料的牌號要（yào）根據不同的加工階段來確定。對於45#圓鋼材質，宜選用（yòng）YT15硬質合金車刀，該刀（dāo）具材料既適（shì）合（hé）於粗加（jiā）工也適合（hé）於精加工（gōng），通用性較強，對數控車床加工螺紋而言是比較適合的。另外，還需要考慮螺紋的形狀誤差與（yǔ）磨製的螺紋車刀（dāo）的角度、對稱度。車削45鋼螺紋，刃傾角（jiǎo）為10°，主後角為6°，副後角為4°，刀尖角為59°16’，左右刃（rèn）為直線，而刀（dāo）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（tóu）螺紋加工方法及程序設計

多頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相似，采用改變切（qiē）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T0303，采用如下兩種方法（fǎ）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（dān）螺紋切削循環指令，我們可以利用先加（jiā）工一個單線螺紋，然後根（gēn）據多頭螺紋的結構特性，在Z軸方向上移過一個螺距，從而實現多頭螺紋的加工。程序編輯如圖。(工件原點設在右端麵中心)

2.用（yòng）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（wén）導程(F值)外，還要考慮螺紋的頭數(P值)來說明（míng）螺紋軸向的分度角。

式中：X、Z——絕對（duì）尺寸編程的螺紋終點坐標(采用（yòng）直徑編程)。

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

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數

3.多頭螺紋加工的控製因素。在運用（yòng）程序加工多頭中，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碼器工作的，主軸編碼器對（duì）不同導程的螺（luó）紋在加工時的主軸轉速有（yǒu）一個極限識別要求，要用經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的導程)，S不能超（chāo）過320r/min，故（gù）取S280 r/min。(2)表麵粗（cū）糙度要求。螺紋加工的最後一（yī）刀基本采（cǎi）用重複切削的辦法（fǎ），這（zhè）樣（yàng）可以（yǐ）獲得更光滑的牙表麵，達到（dào）Ra3.2要求。(3)批量（liàng）加工（gōng）過程控製。對試件切削運行程序（xù）之前除正常要（yào）求（qiú）對刀外，在FANUC數控係統（tǒng）中要設定刀具磨損（sǔn）值在0.3～0.6之間，第（dì）一次加工完後用螺紋千分尺（chǐ）進行精密測量並記錄數據（jù），將磨損值減少0.2，進行第二次自動加工，並將測量數據記錄，以後將磨損補償值的遞減（jiǎn）幅度減少並觀察它的減幅（fú）與中徑的減幅的關（guān）係，重複進行，直至將中（zhōng）徑（jìng）尺寸調試（shì）到公差帶的中心為止。在以後的批量加工中，尺（chǐ）寸的變化可以用螺紋環規抽檢，並通（tōng）過更改程序中的X數據，也可以通過調（diào）整刀具磨（mó）損值（zhí）進行補償。