多頭螺紋數控車床加工步驟和方法，超（chāo）實（shí）用！

在現代工業生產中，利用數控車床（chuáng）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（de）勞（láo）動強度。但在高職院（yuàn）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紋加工感（gǎn）到棘手，特別是（shì）加工多頭螺紋，更加無所適從。下麵通過（guò）螺紋零件的實（shí）際加工分析，闡述多頭螺紋的加工步驟和方法。

一、螺（luó）紋的（de）基本特性

在機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用，例如數控車床（chuáng）的主軸與卡盤的聯結，方刀架上（shàng）螺釘對刀具的堅固，絲杠（gàng）螺母的傳動等。它是在圓柱或圓錐（zhuī）表麵上沿著螺旋線所形成的（de）具有規定牙型的連續凸起和溝槽，有外螺紋和內螺紋兩種。按照螺紋（wén）剖麵形狀的不同，主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線數不（bú）同，又可分（fèn）為單線螺紋（wén）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（yī）是用於連接、緊固;二是用於傳遞動力，改變運動形（xíng）式。三角螺紋常用於連（lián）接、堅固;梯形螺紋和矩（jǔ）形螺紋常用於傳遞動力，改變運動形式。由於用途不同（tóng），它們的技術（shù）要求和加（jiā）工方法也不一樣。

二、加工方（fāng）法（fǎ）

螺紋的加工，隨著科學技術的發展，除采用普（pǔ）通機床加工外，常采用數控（kòng）機床加工。這樣既能減輕加工螺紋的加工難度又能提高（gāo）工作效率，並且能保證螺紋加工質量。數控（kòng）機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其中指令（lìng）G32用於加工單行（háng）程螺紋，編程任務（wù）重（chóng），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須經過粗加（jiā）工。指令G76，克服了（le）指令G92的缺點（diǎn），可以將工件從坯料到成品螺紋一次（cì）性加工完成。且程序簡捷，可（kě）節省編程時間。

在普通車床上進行多（duō）頭螺紋車削一直是（shì）一個加工難點：當（dāng）第一條（tiáo）螺（luó）紋車成之（zhī）後，需要手動進（jìn）給小刀架（jià）並用百分表校正，使刀尖沿軸向精確移動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（hé）相位，再依次加工其餘各頭螺紋。受普通（tōng）車床絲杠（gàng）螺距誤差、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（de）導程和螺距難（nán）以達（dá）到（dào）很高的精度。而且，在整（zhěng）個加（jiā）工過程中，不可避免地存在刀具磨損甚至打刀等問題，一旦換刀，新刀必須精確定位在未完成的那條（tiáo）螺紋線上。這一切都要求操作者具備豐富的經驗和高超的（de）技能。然而，在批量生產中，單靠（kào）操作者的個人經驗（yàn）和技能是不能保證生產效率和產品質量的。在製（zhì）造業現代化的今（jīn）天，高精度數控機（jī）床和高性能數控係統的應用使許（xǔ）多普通機床和傳統工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到了很（hěn）大程度的保證。

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（jiā）工過程：

工件要求：螺紋長度為25mm，兩（liǎng）頭倒角為2×45°、牙表麵粗糙度為Ra3.2的螺紋。采用的（de）材料（liào）是為45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通過對加工零（líng）件（jiàn）的分（fèn）析，利用車工手冊查（chá）找M30×3/2-5g6g的各項基本參數（shù）：該工件是導程為3mm紋且螺距為1.5(該（gāi）參數是（shì）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，查得其尺寸上偏差為-0.032、下（xià）偏差為-0.150，公差（chà）為0.118，公差要求較緊;小徑按照大徑減去車削深度確定（dìng）。螺紋的總（zǒng）背吃刀量ap與螺距的關係（xì）近（jìn）經驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初精加工及材料來確定。大徑（jìng）是車削螺紋毛壞外圓的編程（chéng）依據，中（zhōng）徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺紋（wén）程序的依據，小徑是編製螺紋（wén）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（wén）車刀的種類、材質（zhì）較（jiào）多，選擇時要根據被加工材料的（de）種類合理（lǐ）選用，材料的牌號要根（gēn）據不同的加工階段來確定。對於45#圓鋼材質（zhì），宜選用YT15硬質合（hé）金車刀，該刀具材料既適合於粗加工（gōng）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，刃傾角（jiǎo）為10°，主後角為6°，副後角為4°，刀尖角（jiǎo）為59°16’，左右刃（rèn）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（jù）)，刀尖圓角半徑很（hěn）小在（zài）磨製時要特別細心。

四、多頭螺紋加工方（fāng）法及程序設（shè）計

多頭（tóu）螺（luó）紋的編程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（yǐ）經按要求加工，螺紋車刀為T0303，采（cǎi）用如下兩種方（fāng）法來進（jìn）行編程加工。

1.用G92指令來加工圓柱（zhù）型多頭螺紋。G92指令是簡單螺紋切削循環指（zhǐ）令，我（wǒ）們可以利用先加工（gōng）一個單（dān）線螺紋，然後根據多頭螺紋的結（jié）構特性，在Z軸方向上移過一個螺距，從而實現多（duō）頭螺紋的加工。程序編輯（jí）如圖。(工件原點（diǎn）設在右端麵中心)

2.用G33指令來加工圓柱（zhù）型多頭螺（luó）紋。用（yòng）G33指令來編程時，除了考慮螺紋導（dǎo）程（chéng）(F值)外，還要考慮螺紋的頭數(P值)來說明（míng）螺紋軸向的（de）分度角。

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

U、W——增量尺（chǐ）寸編程的螺（luó）紋終（zhōng）點坐標(采用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭（tóu）數（shù）

3.多（duō）頭螺紋（wén）加工的控製因素。在運用程序加工多頭中，要（yào）特別注意對以下問題的控製：(1)主軸轉速S280的確（què）定。由於數控車床（chuáng）加工螺（luó）紋是依靠（kào）主軸編碼器工作的，主軸（zhóu）編碼器對不同導（dǎo）程的螺紋（wén）在加工時的（de）主軸轉速有（yǒu）一個極限識別要求，要用（yòng）經驗公（gōng）式S 1200/P-80來確定(式中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（wén）加工的最後（hòu）一刀基本采（cǎi）用重（chóng）複切削的辦法，這樣可以獲（huò）得更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要求。(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數控係（xì）統（tǒng）中要設定刀具磨損值在0.3～0.6之間，第一次加工（gōng）完後用螺紋千分尺進行精密測量並記錄數據，將磨損值減少0.2，進行第二次自動加（jiā）工，並將測量數據記錄，以後將磨損補（bǔ）償值的遞減幅度減少並觀察它的減幅與中（zhōng）徑的減幅的關係，重複進行，直至將中徑尺寸調試到公差帶（dài）的中心為止。在以後的批量加工中，尺寸的變化可以（yǐ）用螺紋環規抽檢，並通（tōng）過更改程序中的X數據，也可以通過調整（zhěng）刀具磨（mó）損（sǔn）值進行補償。