使用数控车床加工多头螺纹的方法

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广西纺织工业学校卢元黄宏班

分析螺纹零件的基本特征，讲解数控车床加工多头螺纹的一般方法和步骤。数控车床多头螺纹加工方法GA

0450-9889（2023）08B-0118-02

螺纹加工是中职学校学生在数控车床实操中的必学内容，大多数学生对螺纹加工觉得难以把握，特别对加工多头螺纹，感到难度很大。为了帮助学生把握多头螺纹的加工方法，下面以数控车床加工多头螺纹的方法，分析螺纹零件特性，讲解多头螺纹的加工方法和步骤。一、螺纹的基本特性

螺纹连接在各行各业应用很普遍。其作用一是作为物体之间的固定连接，例如汽车上轮毂的紧固螺钉；二是用于传递动力，同时改变运动的形式（如旋转运动改变为直线运动），例如数控车床的水平调整使用的垫脚千斤顶。依照螺纹剖面形状的不同，主要分为三角螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹和矩形螺纹四种。在实际中，根据用途不同选用四种中的一种，例如固定连接固定时选用三角螺纹；传递动力及改变运动形式时选用梯形或矩形螺纹；锯齿螺纹一般用在特定的场合，如用在单向传力的场合。二、普通车床加工多头螺纹的难点

若采用普通车床对下面零件进行多头螺纹加工（如图1所示），会存在以下的加工难点。

1．当第一条螺纹车成之后，需要手动进给小刀架前移一个螺距，并使用百分表或量块进行确切测量，使刀尖沿轴向确切移动一个螺距，然后再进行下一条螺纹的加工，这样一个螺纹一个螺纹地加工。

2．有些年代比较长久的车床，由于车床运转误差使得齿轮啮合相位简单产生偏移，这样在加工中还需要不断地开启挂轮箱，来调整齿轮啮合相位。3．由于受普通车床从卡盘到刀架之间传动链误差的影响，多头螺纹的导程和螺距难以达到很高的精度。

4．加工过程中，当刀具磨损甚至出现打刀时，需要进行换刀。刀具重新定位时必需确凿，否则螺纹会发生乱牙。

这4个难点决定了在普通车床上进行多头螺纹加工的难度，它要求操具备高技能水平，这就局限了操的人群数量。数控车床没有以上难点，一般的技术工人可以学会和把握数控车床加工多头螺纹零件的方法。另外，数控车床在螺纹加工的生产中不但能极大地提高生产效率，减轻劳动强度，而且加工精度较高。三、数控车床加工多头螺纹的常用方法

使用数控车床加工多头螺纹，加工的质量和效率均能较好地得到保证。数控车床加工螺纹一般有两种加工方法。（一）G92直进切削方法格式：G92XZF。

用于加工单行程螺纹，程序繁杂，每次切削深度一般由编程人员给出。（二）G76斜进切削方法格式：G76P（m）（a）Q（dmin）R（d）；

G76X（U）Z（W）R（i）P（k）Q（d）F（I）。

它战胜了指令G92的缺点，可以将工件从坯料到成品螺纹一次性加工完成，切削深度由控制系统来计算给出，程序简单，可节省编程时间。

G76与G92相比，前者较优，所以寻常学生在加工编程中，用G76比较多。四、多头螺纹加工的工艺实例分析

现以广州数控系统的GSK980TA车床，加工以上图1的螺纹M28×3／2-5g6g为例，讲解多头螺纹的数控车床加工过程。

工件要求：螺纹长度为28mm，倒角为2×45°，螺牙表面粗糙度为Ra3.2。采用的材料为45#圆钢坯料。

（一）计算多头螺纹的各项尺寸

通过对以上图1分析，螺纹M28×3／2的已知参数：螺纹的公称直径d＝28mm，导程为L＝3mm，螺距P＝1.5mm，头数n＝2mm。

根据公式可计算，螺纹小径d1＝d-1.0825p＝28-1.0825×1.5＝26.376mm，螺纹中径d2＝d-0.649p＝28-0.649×1.5＝27.026mm。根据公差带，由《机械手册》查表得尺寸上偏差为－0.032，下偏差为－0.268，公差为0.236。（二）正确选择多头螺纹刀具加工多头螺纹车刀的种类、材质较多，根据被加工材料合理选用。以加工案例（如图1所示）零件材料为45号钢牌号为例，对于45号圆钢材质，宜选用现代加工用的涂层硬质合金成形刀，或者一般的YT15硬质合金车刀。涂层硬质合金刀具材料具有高温硬度，摩擦系数较小，消耗功率小，俭约能源，被加工工件表面的粗糙度值较小，工作效率较高。YT15硬质合金没有像涂层硬质合金这么好，从硬度来讲没有这么硬，工件表面的粗糙度值较大，工作效率较低。因此有条件的话最好选择涂层硬质合金。五、多头螺纹加工方法及程序设计

多头螺纹的编程方法和单头螺纹编程方法相像，现以加工案例（如图1所示）为例讲解。用GSK980TA系统程序编辑如下：（工件原点设在右端面中心）程序内容程序说明O1234

G00X100Z100定位至起刀点

S280M03启动主轴，转速280转/分T0303螺纹车刀

G00X32Z4.5定位至（32，4.5）

G76P020230Q100R0.05G76X26.375Z-28P975Q500F1.5G76螺纹车削循环加工第一头螺纹

G00X32Z3定位至（32，3）加工其次头螺纹

G76P020230Q100R0.05G76X26.376Z-28P975Q500F1.5G76螺纹车削循环加工第一头螺纹

G00X100Z100返回刀具起始点T0300M05取消刀补、停主轴M30程序终止

六、多头螺纹加工的控制因素

在运用程序加工多头螺纹中，要特别注意对以下问题的控制：（1）主轴转速的确定。确定好主轴转速，中途就不能变换，否则会产生乱牙。（2）表面粗糙度的要求。一般状况下，螺纹的两侧牙面最低要求Ra3.2，最高要求Ra1.6。（3）中径尺寸精度的要求。一般采用三角螺纹公法线测量，