​多頭螺紋數控車（chē）床加工步驟和（hé）方法，超實用！

在現代工業生產中，利用數控車床加工螺紋，能大大提高生產效率、保證螺紋加（jiā）工精度，減輕操作工人的勞動強度。但在高職院校的數控車床實習培訓教學中普遍存在如下（xià）現象（xiàng）：部分教師和絕大（dà）多數學生（shēng）對螺紋加工感到棘手，特（tè）別是加工多頭螺紋，更（gèng）加無所適從。下麵通過螺紋零件（jiàn）的實際加工分析（xī），闡述多頭螺紋的加工步驟和方法。

一、螺紋的基本特（tè）性

在機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用，例如（rú）數控車（chē）床的主軸與卡盤（pán）的聯結，方刀架上螺釘對刀（dāo）具的堅固，絲杠螺母的傳動（dòng）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（tū）起和（hé）溝槽，有（yǒu）外螺紋和內（nèi）螺紋兩種。按照螺紋剖麵形狀的不同，主（zhǔ）要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋（wén）和矩形螺紋四種。按照（zhào）螺紋的線數不同，又可分為單（dān）線（xiàn）螺（luó）紋和多（duō）線螺紋。在各（gè）種機械中，螺紋零件的作用主要有以下（xià）幾點：一是用於連接、緊固;二是（shì）用於傳遞（dì）動力，改變運動形式。三角螺紋常用於連接、堅固;梯形螺（luó）紋和矩形螺紋常用於傳（chuán）遞（dì）動力，改變（biàn）運動形式（shì）。由於用途不同，它們的（de）技術要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（zhǎn），除采用普通機床加工外，常采用數控機床（chuáng）加工。這樣既能減輕加工螺紋的加工（gōng）難度又能提高工作效率，並且（qiě）能保證螺紋加工質量。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（luó）紋，編程任務（wù）重，程序複雜（zá）;而采用指（zhǐ）令G92，可以實現簡單螺紋切（qiē）削（xuē）循環（huán），使程序（xù）編輯大為（wéi）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（de）缺點，可以將工件從坯料到成品螺紋一次性加工完成。且程序簡捷，可節省編程時（shí）間。

在普通車床上進行多頭螺紋車削一直是一個加工難點：當第一條螺（luó）紋車成之後，需要（yào）手動進給小（xiǎo）刀架並用（yòng）百分表（biǎo）校正（zhèng），使刀尖（jiān）沿軸向精（jīng）確移動一個螺距再加（jiā）工第二條螺紋;或（huò）者打開掛輪箱，調（diào）整齒輪齧合相位，再依次加工其（qí）餘各頭螺紋。受普通車床絲杠螺距（jù）誤差、掛（guà）輪箱傳動誤差、小拖板（bǎn）移動誤差等（děng）多方麵的影響，多頭螺紋（wén）的導程和螺距（jù）難（nán）以達到很高的精度。而且，在整個加工過程（chéng）中，不可避免地（dì）存在（zài）刀具磨損（sǔn）甚至打刀等問題，一旦換刀，新刀必須精確定位在未（wèi）完成的那條螺紋線（xiàn）上。這一切都要求操作者具備（bèi）豐富的經驗（yàn）和高超的技能。然而，在批量生產（chǎn）中，單靠操作者的個人經驗和技能是不能保證生產效率和（hé）產品質量的。在製造業現代化的今（jīn）天，高精度數控機床和（hé）高性能數控係統的應用使許多普通機床和傳統工藝（yì）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大程度的保（bǎo）證。

三、實例分析

現以FANUC係（xì）統的GSK980T車床，加工螺紋（wén）M30×3/2-5g6g為例（lì），說（shuō）明多頭螺紋的數控加工過程：

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

1.準備工作。通過對加工零件（jiàn）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（chéng）為3mm紋且螺距為1.5(該參數是查表的重要依據)的雙（shuāng）線螺（luó）;大徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸上偏（piān）差為-0.032、下偏差（chà）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（chǐ）寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公（gōng）差要求較（jiào）緊;小徑按照大徑減去車（chē）削深度確定。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的（de）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。大徑是車（chē）削螺紋毛（máo）壞外圓的編（biān）程依據，中徑是螺紋尺寸檢測的標準和調試（shì）螺紋程序的依據，小徑是編製螺紋加工程（chéng）序的依（yī）據。兩邊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（shí）要根據被加工（gōng）材料的種類合理選用，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YT15硬質合金車刀，該刀具材料既（jì）適合（hé）於粗加（jiā）工也適合於（yú）精加工，通用性較強，對數控車（chē）床加工（gōng）螺紋而言是比較適合（hé）的。另外，還需要考慮螺紋的（de）形狀誤差與磨製的螺紋車刀的角度、對（duì）稱度（dù）。車削45鋼螺紋，刃傾角為（wéi）10°，主後角為6°，副後角（jiǎo）為4°，刀尖角為59°16’，左右刃為直線，而刀尖圓弧（hú）半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀尖圓角半徑很（hěn）小在磨製時要特別細心。

四、多頭螺紋加工方（fāng）法及程序設計

多頭螺紋的編（biān）程方法和單頭螺紋相似，采用改變切削螺紋初始位置或（huò）初始（shǐ）角（jiǎo）來實現。假定（dìng）毛坯已（yǐ）經（jīng）按要求加工，螺紋車刀為T0303，采用如下兩種方法來進行編程加工。

1.用G92指令來加工圓柱型多頭螺紋（wén）。G92指令是簡單（dān）螺紋切削循環指（zhǐ）令，我們可以利用先加工一（yī）個單線螺紋，然後根據多頭螺紋的結構（gòu）特性，在Z軸方向上移過一個螺（luó）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G33指令（lìng）來加工圓（yuán）柱型多頭螺紋。用（yòng）G33指令來編程時，除了考慮螺紋導程(F值)外，還要考慮螺紋的頭數(P值)來說明螺（luó）紋軸向的（de）分度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編程（chéng）的螺紋終點坐標(采用直徑編程)。

U、W——增量尺寸編程（chéng）的螺紋終點坐標（biāo）(采（cǎi）用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺紋的頭數

3.多頭螺（luó）紋加工的（de）控製因素。在運用程序加工多頭中，要特別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（jiā）工螺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（gōng）時的主軸轉速有一個極限識別要求，要用經驗公（gōng）式S 1200/P-80來確定(式中P為螺（luó）紋的導程)，S不能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗（cū）糙度要求（qiú）。螺紋加工的最後一刀基本采用重複切削的辦法，這樣可以獲（huò）得更（gèng）光滑的牙表麵，達到Ra3.2要求。(3)批量加工過程（chéng）控製。對試件切削運行程序之前除正常要求對（duì）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（wán）後用（yòng）螺（luó）紋千分尺進行精密測（cè）量並記錄數據，將磨損值減少0.2，進行第二次自（zì）動加工，並將測（cè）量（liàng）數據記（jì）錄，以後將磨損補償值的遞減幅度減少並觀察它的減幅與（yǔ）中徑（jìng）的減幅的關係，重複進行，直至將中徑尺寸調試到公差帶的中心為止。在以後（hòu）的批量加工中，尺寸的變化可以用螺（luó）紋環規抽檢，並（bìng）通過更改（gǎi）程序中（zhōng）的X數據，也可以通過調整刀具磨損值進行補償。