多頭螺紋數控車床加工步驟和方法，超實用！

在現代工業生產中，利用數控（kòng）車床加工螺紋（wén），能大大提高生產效率（lǜ）、保證螺紋加工精度，減輕操作（zuò）工人的勞動強度。但在高職院校的數控車床實習培（péi）訓教學中普（pǔ）遍存（cún）在（zài）如下現象：部分教師和絕大多數學生對螺紋加工感到（dào）棘手，特別是加（jiā）工多頭螺紋，更加無（wú）所適從。下（xià）麵通過螺（luó）紋零件的實（shí）際加工分析（xī），闡述多頭螺紋（wén）的加工步驟（zhòu）和方法。

一、螺紋的基本特性

在機械製（zhì）造中，螺紋聯接被廣泛應用，例如數控車床的主軸與卡盤的聯結，方刀架上螺釘對刀具的堅固，絲杠螺母的傳動等。它是在（zài）圓（yuán）柱或圓（yuán）錐表麵（miàn）上沿著螺旋線所形成（chéng）的具有規定牙型（xíng）的連續凸起和（hé）溝槽，有（yǒu）外（wài）螺紋和內（nèi）螺紋兩種。按（àn）照螺（luó）紋剖麵形狀的不同，主要有三角螺紋、梯形螺（luó）紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線數不同，又可分為單線螺紋和多線螺紋（wén）。在各種機械中，螺紋零件的作用主要有以下（xià）幾點：一（yī）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（luó）紋常用於連接、堅固;梯形螺紋和矩形（xíng）螺紋常用於傳遞動力（lì），改變運動形式。由（yóu）於用途不（bú）同，它（tā）們的技術要求和加工方法也（yě）不一樣。

二、加工方法

螺（luó）紋的加工（gōng），隨著科（kē）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）。這樣既能減輕加工螺紋的（de）加工難度又（yòu）能（néng）提高工作效率，並且能保證螺紋加工質量（liàng）。數控機床加工螺紋常用G32、G92和G76三條（tiáo）指令。其中（zhōng）指令G32用於加工單行程螺（luó）紋，編程任務重，程序複（fù）雜;而采用指令G92，可以實現簡單螺（luó）紋切削循環，使程序編輯大（dà）為簡化，但要求（qiú）工件坯料事（shì）先必須經過粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺點，可以將工（gōng）件從坯料（liào）到成（chéng）品螺紋（wén）一次性加（jiā）工完成。且程序簡捷，可節省（shěng）編程（chéng）時間。

在普通車床上進行多頭螺紋車削（xuē）一直是一個加工難點：當第一條螺紋車成之後，需要手動進給小刀架並用百分表校正，使刀尖（jiān）沿軸向精確移動（dòng）一個螺距再加工（gōng）第二條螺紋;或者打開掛輪箱，調整齒輪（lún）齧合相位，再依次加工其餘各頭螺紋。受普通車床絲杠螺距誤差、掛輪箱（xiāng）傳動誤差、小拖板移動（dòng）誤差等多方（fāng）麵的（de）影（yǐng）響，多頭螺紋的導程和螺距難以達到很（hěn）高的精度（dù）。而且，在（zài）整個加工過程中，不可避免地存在刀具（jù）磨損甚（shèn）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（jīng）驗和高超的技（jì）能。然而，在批量生產中，單靠操（cāo）作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（de）今天，高精度數控機床和（hé）高性能數控係統的應用（yòng）使許多普通機床和傳統工藝難以控製（zhì）的精度變（biàn）得容易實（shí）現，而且生產效率和產品質（zhì）量也（yě）得到了很（hěn）大程度的保證（zhèng）。

三、實例分析

現以FANUC係統的GSK980T車床，加工螺紋M30×3/2-5g6g為例（lì），說明多頭螺（luó）紋的數控加工過程：

工件要求：螺紋長（zhǎng）度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表麵粗糙度（dù）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：該工件是導程為3mm紋且螺距為1.5(該參數是查表的重要依據)的雙線螺;大徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.268、公差有0.236，公差要求較鬆；中徑為29.026，公差帶為5 g，查得其尺寸上偏（piān）差為-0.032、下偏差（chà）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（dāo）量ap與（yǔ）螺距的關係近經驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初精加工及材料來（lái）確定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編程依（yī）據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試螺紋程（chéng）序的（de）依據，小徑是（shì）編製螺紋加工程序的依（yī）據。兩邊留（liú）有一定尺（chǐ）寸的車刀（dāo）退刀槽。

2、正確選擇加工刀具。螺（luó）紋車刀的種類、材質（zhì）較多，選擇時要根據被加工材料的種類合（hé）理選用，材料（liào）的（de）牌號要根據（jù）不同的加工階段來確定。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬質（zhì）合（hé）金車刀，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（lìng）外，還需要考慮螺紋的形狀誤差與磨（mó）製的螺紋車刀的角度、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（ér）刀尖圓弧半徑則由公式R=0.144P確定(其（qí）中P為螺距)，刀尖圓角（jiǎo）半徑很小在磨製時（shí）要特別細心。

四、多（duō）頭螺紋加工方（fāng）法及程序（xù）設計

多（duō）頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相似，采用改變切削螺（luó）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（wéi）T0303，采用如下兩種（zhǒng）方法來進行編程加工。

1.用G92指令來加工（gōng）圓柱型多頭螺紋。G92指令（lìng）是（shì）簡單螺（luó）紋切削循環指令，我們（men）可以利用先加工一個單（dān）線螺（luó）紋，然後根據多頭螺紋的結構特（tè）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（zài）右端（duān）麵中心)

2.用G33指令來加工圓柱型多（duō）頭螺紋。用G33指令來編程時，除了考慮螺紋導程（chéng）(F值)外，還要考慮螺紋的頭（tóu）數(P值)來說（shuō）明螺紋軸向的分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸（cùn）編程的（de）螺紋終點坐標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸編（biān）程的螺紋終點坐標(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（jiā）工的控製因素。在（zài）運用（yòng）程序加工（gōng）多頭中，要特別（bié）注意對以下問題的控製：(1)主軸轉速S280的確定。由於數控車床加工螺紋是依靠主軸（zhóu）編碼器工作的，主軸編碼器對不同（tóng）導程的螺紋在加工時的主軸（zhóu）轉速有（yǒu）一（yī）個極限（xiàn）識別要（yào）求，要用（yòng）經驗公式（shì）S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的導程)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺（luó）紋加（jiā）工的最後（hòu）一刀基本采用重複切削的辦法，這樣可以（yǐ）獲得更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要求。(3)批（pī）量加工過程控製。對（duì）試件切削（xuē）運行程序（xù）之前除正常要求（qiú）對刀外，在FANUC數控係統中要設定刀具磨損值在0.3～0.6之間，第一次加工完後用螺紋千分尺進（jìn）行精密測（cè）量並記錄數據，將磨損（sǔn）值減少0.2，進行第二次自動加工，並將（jiāng）測量數據記錄，以後（hòu）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，直至將中徑尺寸調試到公差帶的中心為止。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（guò）更改程（chéng）序中的X數據，也可以通過調整刀具磨損值（zhí）進行補償（cháng）。