多頭螺紋數控車床加工步驟和（hé）方法，超實用！

在現代工業生產中，利用數控車（chē）床加工螺紋，能大（dà）大提高生產效率（lǜ）、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的勞動強度。但在高職院校的數控車床（chuáng）實習（xí）培訓教（jiāo）學中普遍存在如下現象：部分教師和絕大（dà）多數學生對螺紋（wén）加工感到棘手，特別是（shì）加工多頭螺紋，更加（jiā）無所適從。下麵通過（guò）螺紋零件（jiàn）的實際加（jiā）工（gōng）分析，闡述多頭螺（luó）紋的加工步驟和方法。

一、螺（luó）紋的基本特性

在（zài）機械製造中，螺紋聯接被廣泛應用，例如數控車床的（de）主軸與（yǔ）卡盤（pán）的聯結，方刀架上螺釘對刀具（jù）的堅固，絲杠螺母的傳動等。它是在圓柱或圓錐表麵（miàn）上沿著螺旋線所形成的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（luó）紋剖麵形狀的不（bú）同，主要有三角（jiǎo）螺紋、梯形螺紋、鋸齒（chǐ）螺紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線數（shù）不（bú）同（tóng），又可分為（wéi）單線螺紋和多線螺紋。在各種機械（xiè）中，螺紋零件的作用（yòng）主要有以下幾點：一是用於連接、緊固;二是用於傳遞動力（lì），改變（biàn）運動形（xíng）式。三角螺紋常（cháng）用於連接、堅固;梯形螺紋和（hé）矩（jǔ）形螺紋常用（yòng）於傳遞動力，改變運動（dòng）形式。由於（yú）用途不同，它們的技術要求和加工方（fāng）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（yòng）普通機床加工外，常采用數（shù）控機床加工。這樣既能減輕加工螺紋的加工難度又能提高工作效率，並且（qiě）能（néng）保證（zhèng）螺紋加工質量。數控機床加工螺紋常用G32、G92和G76三（sān）條指令。其（qí）中指令G32用於加工單行（háng）程螺紋，編程任務重，程序複雜（zá）;而采用指令G92，可以實現簡單螺紋切削循環，使程（chéng）序編輯大為簡化，但要求（qiú）工件坯料事先必須經過粗加工。指令（lìng）G76，克服（fú）了指令G92的缺點，可以將工件從坯料（liào）到（dào）成品螺紋一次性加工完成。且程序簡捷，可節省（shěng）編程時間。

在普通車床上進行多頭螺紋車削一直是一個加工難點：當第一條螺紋車成之（zhī）後，需要（yào）手動進（jìn）給小刀（dāo）架並用百分表校正，使刀尖沿（yán）軸向精確（què）移動一個螺（luó）距再加工第二條（tiáo）螺紋;或者打開掛輪箱（xiāng），調（diào）整齒輪齧（niè）合相位，再依次（cì）加工其餘（yú）各頭螺紋。受普通車床絲杠螺距誤（wù）差、掛輪箱傳動（dòng）誤差、小（xiǎo）拖板移（yí）動誤差等多方麵的影（yǐng）響，多頭螺紋的導程和螺距難（nán）以達到很高的精度。而且，在（zài）整（zhěng）個加工過（guò）程中，不可避免地存在刀具磨損甚至打刀等問題，一（yī）旦換刀，新刀（dāo）必須（xū）精確定位在未完成（chéng）的那（nà）條螺紋線上。這一切都要求操作（zuò）者具備豐富的經（jīng）驗和高超的技能。然而，在批量生（shēng）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產（chǎn）品質量的。在製造業現代化的今天，高精度數控機床和高性能數控係（xì）統（tǒng）的應（yīng）用（yòng）使許多（duō）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（zhì）量也得到了很大（dà）程度的保證。

三（sān）、實例分（fèn）析

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

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（de）材料是（shì）為45#圓鋼坯料。

1.準備工作。通過對加工（gōng）零件的分析，利用車工手冊查找M30×3/2-5g6g的各項基本參（cān）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)的雙線（xiàn）螺;大徑（jìng）為（wéi）30，公差帶為6g，查得（dé）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，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏差（chà）為（wéi）-0.150，公差為0.118，公差要求較緊;小徑按照大徑減（jiǎn）去車削深度確定。螺紋的總背吃（chī）刀量ap與螺距的關係近經驗（yàn）公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初（chū）精加工及材料來確定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編程依據，中徑是螺紋尺（chǐ）寸檢（jiǎn）測的標準和調試螺紋程序的依據，小徑是編製螺紋加工程序的（de）依據。兩邊留有一定尺（chǐ）寸的車刀退刀槽。

2、正確（què）選擇加工刀具。螺紋車（chē）刀（dāo）的種類、材質較多，選擇時（shí）要根據被加（jiā）工材料的種類合（hé）理選用，材料的牌號要根據不同（tóng）的加工階段來確定。對於45#圓鋼材質，宜選用YT15硬質合金（jīn）車刀，該刀具材料既適合於粗加（jiā）工也（yě）適合（hé）於精加（jiā）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，還需要考慮螺紋的形狀誤差與磨製的螺（luó）紋車刀的角度、對（duì）稱度。車削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主（zhǔ）後角為（wéi）6°，副後角為4°，刀尖角為59°16’，左右刃（rèn）為直（zhí）線，而刀尖圓弧（hú）半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀尖圓角半徑很小在磨製時要（yào）特別細心。

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（tóu）螺紋相似，采用改變切削螺紋初始位置或初始角來實現。假定毛坯已經按要求加工（gōng），螺紋車刀為（wéi）T0303，采用如下兩種方法來進行編（biān）程加工。

1.用G92指令來加工圓柱型多頭螺紋。G92指令是簡單螺（luó）紋切削循環指令，我們可以利用先加工一個單線螺紋，然後根據多頭螺（luó）紋的結構特性，在Z軸方向上移過（guò）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（zhōng）心)

2.用G33指令來加工圓柱型多頭螺紋。用G33指令來編程時，除了考慮螺紋導程(F值)外，還要考慮螺紋的頭數(P值)來（lái）說明螺紋軸向的分（fèn）度角。

式中：X、Z——絕對尺寸編程的螺紋終點坐標(采用直徑編程)。

U、W——增（zēng）量尺寸編程的螺紋終點（diǎn）坐（zuò）標（biāo）(采用直徑編程)

F——螺紋的（de）導程

P——螺紋的頭數

3.多頭螺紋加工的控製因素。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。由於數控車床加工螺紋是依靠主軸（zhóu）編碼（mǎ）器工作的，主軸編碼器（qì）對不同導程的螺紋在加工時的主軸轉（zhuǎn）速有一個極限識別要求，要（yào）用經驗公式S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的導程)，S不（bú）能超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺紋加工的最後一刀基本采用重複切削的辦法，這樣（yàng）可以獲得更光滑的牙表麵，達到Ra3.2要求。(3)批量加工過程控製。對試件切削運行程序之前除正常要求對刀外，在FANUC數（shù）控係統中要設定刀具磨損值在0.3～0.6之間，第一（yī）次加工完後用螺紋千分尺進行（háng）精密測量並記錄數據，將磨損值減（jiǎn）少（shǎo）0.2，進（jìn）行第（dì）二次自動加工，並（bìng）將測量數據記錄，以後將磨損補（bǔ）償值（zhí）的（de）遞減幅（fú）度減（jiǎn）少並觀（guān）察它的（de）減幅與中徑的減幅的關係，重複進行，直至將中徑尺寸（cùn）調試（shì）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紋（wén）環規抽檢，並通過更改（gǎi）程序中的X數據，也（yě）可以通過調整（zhěng）刀具（jù）磨損值進行補（bǔ）償。