​多頭螺紋數控（kòng）車床加工步驟和（hé）方法，超實（shí）用！

在（zài）現代工（gōng）業生產中，利用（yòng）數控（kòng）車床加工螺紋，能大大提高生產效率、保證（zhèng）螺紋加工精度，減輕操作工人的勞（láo）動強度。但在高職院校的數控車床實習（xí）培訓教學中普遍存在如下現象：部分教（jiāo）師和絕大多（duō）數學生對螺紋加工感（gǎn）到棘手，特別是加工多頭螺紋，更加無（wú）所適從（cóng）。下麵（miàn）通（tōng）過螺紋零件的實際加工分析，闡述多頭螺（luó）紋的加（jiā）工步驟和方法。

一、螺（luó）紋的基本特性

在機械（xiè）製造中，螺紋聯接被廣泛（fàn）應用，例如（rú）數（shù）控車床的主軸與卡盤的（de）聯結，方刀架上螺釘對刀具的堅固（gù），絲杠螺母的傳動等。它是在圓柱或（huò）圓錐表麵上沿著螺旋線所形成（chéng）的具有規定牙型（xíng）的（de）連（lián）續凸起和溝槽，有外螺紋和內螺紋兩（liǎng）種。按照螺紋剖麵形（xíng）狀的不同，主要有三角螺紋、梯形螺紋（wén）、鋸齒（chǐ）螺紋和矩形螺（luó）紋四種。按照螺紋的線數不同，又可分為（wéi）單線螺（luó）紋和多線螺紋。在各種機械中，螺紋零件的作用主要有以下幾點：一是（shì）用於連接、緊固（gù）;二是用於傳遞動力，改變運動形式。三角螺紋常（cháng）用（yòng）於連接、堅固;梯形螺紋和矩形（xíng）螺紋常用於（yú）傳遞動力，改變運動形式。由（yóu）於用途不同，它們的技術要求和加工方法也不一樣。

二、加工方法

螺紋的加工（gōng），隨著科學技術的發（fā）展，除采用普通機床加工外（wài），常（cháng）采用數控機床加工。這樣既能減輕加工螺紋的（de）加工難（nán）度又能提高工作效（xiào）率，並且能保（bǎo）證螺紋加工質（zhì）量。數控機床加工螺紋常用（yòng）G32、G92和G76三條指（zhǐ）令。其中指令G32用於加工（gōng）單行程螺紋，編程任（rèn）務重，程序複雜;而采用指令G92，可（kě）以（yǐ）實現簡單螺紋切削循環，使程序編輯大為簡（jiǎn）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，可以將工件從（cóng）坯料到成（chéng）品（pǐn）螺紋一次（cì）性加工（gōng）完成。且程序簡捷（jié），可節省編程時間。

在普通車床上進行多頭（tóu）螺紋（wén）車削一直是（shì）一個加工難點：當第一條螺紋車成之（zhī）後，需要手動進給小刀架並用百分表校正，使刀尖沿（yán）軸向精確移動一個螺距再加工第二（èr）條螺（luó）紋（wén）;或者打開掛輪（lún）箱，調整齒（chǐ）輪（lún）齧合相位，再依次加（jiā）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、小拖板移動誤差等多方麵的影響，多頭螺紋的導程和（hé）螺距難以達到很高的精度。而且，在整個加工過程中，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（bì）須精確定（dìng）位在未完成的那條螺（luó）紋線上。這一切（qiē）都要求操作者具備豐富（fù）的經驗和（hé）高超（chāo）的技能。然而，在批量生產中，單靠操作者的個（gè）人經驗和技能是（shì）不（bú）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，高精度數控機床和高性能數控係統的應用使許多普通機（jī）床和傳統工（gōng）藝難以控製的精度變得容易（yì）實現，而且生產效率（lǜ）和產品質量（liàng）也得（dé）到了（le）很大程度的保證。

三、實例分析

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

工件要（yào）求（qiú）：螺紋長（zhǎng）度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表（biǎo）麵粗糙度為Ra3.2的螺紋。采用的材料是為45#圓鋼（gāng）坯（pī）料。

1.準（zhǔn）備工作。通過（guò）對（duì）加工零件的分析，利（lì）用車工手冊查找M30×3/2-5g6g的各項基本（běn）參數：該工件是導程為3mm紋且螺距為1.5(該參數是查表的（de）重要依據)的雙線螺;大（dà）徑為30，公差帶為6g，查得其尺寸上偏差為（wéi）-0.032、下偏差為-0.268、公差（chà）有0.236，公差要求較鬆；中徑為29.026，公差帶（dài）為5 g，查得其尺寸上偏差為-0.032、下偏差為-0.150，公差為0.118，公（gōng）差要求（qiú）較緊;小徑（jìng）按照（zhào）大徑減去車削深度確定。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的關係近經驗公（gōng）式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初精加工及材料來確定。大徑是車削螺紋（wén）毛壞（huài）外圓（yuán）的編程依據，中徑（jìng）是螺紋（wén）尺（chǐ）寸檢測的標準和調試螺紋程序的依（yī）據，小徑是編製螺紋加工程序（xù）的依據。兩邊留有一定尺（chǐ）寸的車刀退刀槽。

2、正確選擇加工（gōng）刀具。螺紋車刀的種類、材質較多，選擇時要根據被加工（gōng）材料的種類合（hé）理選用，材料的牌號要根據不同的加工階段來確定。對（duì）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也適合於精加工，通用性較強，對數控車（chē）床加工螺紋而言是比（bǐ）較適合的。另（lìng）外，還需要考慮螺紋的形狀（zhuàng）誤差與磨製的螺紋車刀的角度、對稱度。車削45鋼螺紋，刃（rèn）傾（qīng）角為10°，主後角（jiǎo）為（wéi）6°，副後角（jiǎo）為4°，刀尖角為59°16’，左右刃為直（zhí）線，而刀尖圓弧半徑則由公式R=0.144P確定(其中P為螺距)，刀尖圓角半徑很小在磨（mó）製時要特別細心（xīn）。

四、多頭螺紋加工方法及程序設計（jì）

多頭螺（luó）紋（wén）的編程方法和單頭螺紋相似（sì），采用改變切削（xuē）螺紋初始位置或初始角來實現。假定（dìng）毛（máo）坯已（yǐ）經按要求加工，螺紋車刀為T0303，采用如（rú）下兩種方（fāng）法來（lái）進行編程加工。

1.用G92指令來加工圓柱型多（duō）頭螺紋。G92指令是簡單螺紋切削循環指令，我們可以利用先加工一個單線螺紋，然後根據多頭螺紋的結構特性，在Z軸方向上移（yí）過一個螺距，從而實現多頭螺紋的加工（gōng）。程序編輯如圖。(工件原點設（shè）在右端麵中心)

2.用G33指令來加工圓柱型多頭螺紋。用G33指（zhǐ）令（lìng）來編程時，除（chú）了考慮螺紋導（dǎo）程(F值)外，還要考慮螺紋的頭數(P值)來說明螺紋軸向的分度角。

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

U、W——增量尺寸編程的螺（luó）紋終點坐標(采用直徑編程)

F——螺紋的導程

P——螺（luó）紋的頭（tóu）數

3.多頭螺紋加（jiā）工（gōng）的控製因素。在運用程序加工多頭（tóu）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（chuáng）加工螺（luó）紋是依靠主軸編碼器工作的，主（zhǔ）軸編碼器對不同導程的（de）螺紋在加工時的主軸轉速有一個極限識別要求，要用經驗（yàn）公式S 1200/P-80來確定(式中P為螺紋的（de）導程)，S不能（néng）超過320r/min，故取S280 r/min。(2)表麵粗糙度要求。螺紋（wén）加工的最後一刀基本（běn）采用重複（fù）切削的辦法，這樣可以獲（huò）得（dé）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（chéng）序之前（qián）除正常要求對刀外，在FANUC數控係（xì）統中要設定刀具磨損值在0.3～0.6之（zhī）間，第（dì）一（yī）次加工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，進行第二次自動加工，並將測量數據（jù）記錄，以後將（jiāng）磨損補（bǔ）償值的遞減幅度減少並觀察（chá）它的減幅與中徑的減幅的關係，重複進行，直至將中徑尺寸調試到公差帶的中心為止（zhǐ）。在以後的批量加工中，尺寸的變化可以（yǐ）用（yòng）螺紋環規（guī）抽檢，並（bìng）通過更（gèng）改程序（xù）中的X數據，也可以通過調整刀（dāo）具磨損值進行補償。