多頭螺紋（wén）數控車床（chuáng）加工步驟和方法，超實用！

在現代工業（yè）生產中，利（lì）用數控車（chē）床（chuáng）加工螺紋，能大大提高生產效率、保證螺紋加工精度（dù），減輕（qīng）操作工人的勞動強度。但在（zài）高職院校的數控車床實習培（péi）訓教學中普遍存（cún）在如下現象：部分教（jiāo）師和（hé）絕大多數學生（shēng）對螺紋加工感到（dào）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（jiàn）的實際加工分（fèn）析，闡（chǎn）述（shù）多頭螺紋的加工（gōng）步驟和方法。

一、螺紋的基本（běn）特性

在機械製造中，螺紋（wén）聯接被廣泛（fàn）應用，例如數控車床的（de）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（zài）圓柱或圓錐（zhuī）表麵上沿著螺旋線所形成的具（jù）有規定牙（yá）型的連續凸起和溝槽，有外螺紋和（hé）內螺紋（wén）兩種。按照螺紋剖麵形狀的不同，主要有三角螺紋、梯形（xíng）螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線（xiàn）數不同，又可（kě）分為（wéi）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（yǐ）下幾點：一（yī）是用於連接、緊固;二是用於傳（chuán）遞動力，改變運動形式。三角螺（luó）紋常用於連接、堅固（gù）;梯形螺紋和矩形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（yào）求和加工方法也不一樣。

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（gōng）。這樣既能（néng）減輕加工螺紋的加工難度又（yòu）能提高工作效率，並且（qiě）能保證螺紋加工質量。數控機（jī）床加工螺（luó）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（wén），編程任務重，程序複雜;而采用指令G92，可以（yǐ）實現簡單螺紋切削循環（huán），使程序編輯大為簡化，但要求工件坯料事先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺點，可以將工件（jiàn）從坯料到成品螺紋一次性加工完成。且程（chéng）序簡捷，可節省編程時間。

在（zài）普通（tōng）車床上進行多頭螺紋車削一直是一（yī）個加工難點（diǎn）：當第一條螺（luó）紋車成之後，需要手動進給小刀架並（bìng）用百分表校正，使刀尖沿軸向精確移動一個螺距再加工（gōng）第二條螺紋;或者打開掛（guà）輪箱，調整齒輪齧合相位，再依次加工其餘各頭螺紋（wén）。受（shòu）普通車床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動誤差、小拖板移動誤（wù）差等多方麵的（de）影（yǐng）響，多頭螺紋的導程和螺距難以達到（dào）很高的精度。而且（qiě），在（zài）整個加（jiā）工過程中，不可避免地存在刀具磨損甚至打刀等（děng）問題，一旦（dàn）換刀，新刀必須精確定位在未完成的那條螺紋線上（shàng）。這一切都要求操（cāo）作者具備（bèi）豐富的經驗和高（gāo）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證生產效率和產（chǎn）品質量的。在製造業現代化的今天，高精度數控（kòng）機床和高性能（néng）數控係統的應用使許多普通（tōng）機床和傳統工藝難（nán）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大（dà）程度的保證。

三、實例分析

現（xiàn）以FANUC係統的GSK980T車床，加工螺（luó）紋M30×3/2-5g6g為例，說明多頭螺紋的數控加工（gōng）過程：

工（gōng）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（de）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（yòng）車工手冊查找M30×3/2-5g6g的（de）各項基（jī）本參數：該（gāi）工件是導程為3mm紋且螺距為1.5(該（gāi）參數是查表（biǎo）的重要依據)的雙線螺;大徑為30，公差帶為6g，查（chá）得其尺寸上（shàng）偏差為-0.032、下偏差為-0.268、公差有（yǒu）0.236，公差要求較鬆（sōng）；中徑為29.026，公差（chà）帶為5 g，查得其（qí）尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.150，公（gōng）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（jù）的關係近經驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初精加工及材料來確定。大（dà）徑是車削螺紋毛壞外圓（yuán）的編程依據（jù），中（zhōng）徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺紋程（chéng）序的依據（jù），小徑是編製螺（luó）紋加工（gōng）程序的依據。兩邊留有一定尺寸的車（chē）刀退（tuì）刀槽。

2、正確選擇加工刀具。螺紋車刀的種類、材質較多，選擇時（shí）要根據被加工（gōng）材料的種類（lèi）合理（lǐ）選用，材料的牌號要根據不同的加工階段來確定。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬質合金車刀，該（gāi）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（bǐ）較適合的。另外，還需要考（kǎo）慮螺紋的形狀誤差（chà）與磨製的螺紋車刀的角度（dù）、對稱度。車削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主後角為（wéi）6°，副後角為4°，刀尖角（jiǎo）為59°16’，左右刃為直線，而刀尖圓弧半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀尖圓角（jiǎo）半徑很（hěn）小在磨製時要特別細心（xīn）。

四、多頭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，采用改變切削螺紋初始位置或初始角來實現。假定毛坯已經（jīng）按要求加工（gōng），螺紋車刀為T0303，采用（yòng）如下兩種方法來進行編程加工。

1.用G92指令（lìng）來加工圓柱型多頭螺紋。G92指令是簡單螺紋切削循環指令，我（wǒ）們可以利用先（xiān）加工一（yī）個（gè）單線螺紋，然後根據多頭螺紋的結構（gòu）特（tè）性，在Z軸方向上移過一個螺（luó）距，從而實現多（duō）頭螺紋的加工。程序編輯如圖。(工件原點設在右端麵中心（xīn）)

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

式中（zhōng）：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋終點坐標(采用（yòng）直（zhí）徑編程)。

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

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數

3.多頭螺紋加工（gōng）的控製因素。在運用程序加工（gōng）多頭中，要特別注意對以下（xià）問題的控製：(1)主軸轉速S280的確定。由於數控車床加工螺紋是依（yī）靠主軸編碼器工作（zuò）的，主軸編碼器對不（bú）同導程的螺紋在加工時的主軸轉速有一個極限識別要求，要用經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的導（dǎo）程)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺紋加工的最（zuì）後一（yī）刀基本（běn）采用重複切削的辦法，這樣可以獲得更光（guāng）滑（huá）的牙表麵（miàn），達到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外（wài），在（zài）FANUC數（shù）控係統中要設（shè）定刀具磨損值（zhí）在0.3～0.6之間（jiān），第一次（cì）加工完後用螺紋千分尺進行精密測量並記錄（lù）數據，將磨損值減少0.2，進行第二次自（zì）動加工，並將測量數據記（jì）錄（lù），以後將磨損補償值（zhí）的遞減幅度減少並觀（guān）察它的減幅與中徑的（de）減幅的關（guān）係，重複進行，直至將中（zhōng）徑尺寸調試到公差帶的中心為止。在以後的批量加工中，尺寸的變化可以用螺（luó）紋環規抽檢，並通過更改程序中的X數據，也可以通過調整刀具磨損值進行補償。