在現(xiàn)代工業(yè)出產(chǎn)中，運(yùn)用數(shù)控車(chē)床加工螺紋，能大大前進(jìn)出產(chǎn)功率、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。但在高職院校的數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)訓(xùn)練教育中普遍存在如下現(xiàn)象：部分教師和絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)螺紋加工感到扎手，特別是加工多頭螺紋，更加莫衷一是。下面通過(guò)螺紋零件的實(shí)踐加工分析，闡述多頭螺紋的加工步驟和辦法。

　　一、螺紋的底子特性

　　在機(jī)械制造中，螺紋聯(lián)接被廣泛運(yùn)用，例如數(shù)控車(chē)床的主軸與卡盤(pán)的聯(lián)合，方刀架上螺釘對(duì)刀具的穩(wěn)固，絲杠螺母的傳動(dòng)等。它是在圓柱或圓錐外表上沿著螺旋線(xiàn)所構(gòu)成的具有規(guī)定牙型的接連凸起和溝槽，有外螺紋和內(nèi)螺紋兩種。按照螺紋剖面形狀的不同，主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線(xiàn)數(shù)不同，又可分為單線(xiàn)螺紋和多線(xiàn)螺紋。在各種機(jī)械中，螺紋零件的作用主要有以下幾點(diǎn)：一是用于聯(lián)接、緊固;二是用于傳遞動(dòng)力，改動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式。三角螺紋常用于聯(lián)接、穩(wěn)固;梯形螺紋和矩形螺紋常用于傳遞動(dòng)力，改動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式。由于用處不同，它們的技能要求和加工辦法也不一樣。

　　二、加工辦法

　　螺紋的加工，跟著科學(xué)技能的開(kāi)展，除選用一般機(jī)床加工外，常選用數(shù)控機(jī)床加工。這樣既能減輕加工螺紋的加工難度又能前進(jìn)作業(yè)功率，并且能保證螺紋加工質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其間指令G32用于加工單行程螺紋，編程任務(wù)重，程序復(fù)雜;而選用指令G92，可以結(jié)束簡(jiǎn)略螺紋切削循環(huán)，使程序修改大為簡(jiǎn)化，但要求工件坯料事前有必要通過(guò)粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺點(diǎn)，可以將工件從坯料到制品螺紋一次性加工結(jié)束。且程序簡(jiǎn)捷，可節(jié)約編程時(shí)間。

　　在一般車(chē)床上進(jìn)行多頭螺紋車(chē)削一直是一個(gè)加工難點(diǎn)：當(dāng)?shù)匾粭l螺紋車(chē)成之后，需求手動(dòng)進(jìn)給小刀架并用百分表校正，使刀尖沿軸向準(zhǔn)確移動(dòng)一個(gè)螺距再加工第二條螺紋;或許打開(kāi)掛輪箱，調(diào)整齒輪嚙合相位，再順次加工其他各頭螺紋。受一般車(chē)床絲杠螺距過(guò)失、掛輪箱傳動(dòng)過(guò)失、小拖板移動(dòng)過(guò)失等多方面的影響，多頭螺紋的導(dǎo)程和螺距難以到達(dá)很高的精度。并且，在整個(gè)加工進(jìn)程中，不可避免地存在刀具磨損甚至打刀等問(wèn)題，一旦換刀，新刀有必要準(zhǔn)判定位在未結(jié)束的那條螺紋線(xiàn)上。這一切都要求操作者具有豐富的經(jīng)歷和高明的技能?？墒牵谂砍霎a(chǎn)中，單靠操作者的個(gè)人經(jīng)歷和技能是不能保證出產(chǎn)功率和產(chǎn)品質(zhì)量的。在制造業(yè)現(xiàn)代化的今日，數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)用使許多一般機(jī)床和傳統(tǒng)工藝難以操控的精度變得容易結(jié)束，并且出產(chǎn)功率和產(chǎn)品質(zhì)量也得到了很大程度的保證。

　　三、實(shí)例分析

　　現(xiàn)以FANUC系統(tǒng)的GSK980T車(chē)床，加工螺紋M30×3/2-5g6g為例，闡明多頭螺紋的數(shù)控加工進(jìn)程：

　　工件要求：螺紋長(zhǎng)度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙外表粗糙度為Ra3.2的螺紋。選用的材料是為45#圓鋼坯料。

　　1.準(zhǔn)備作業(yè)。通過(guò)對(duì)加工零件的分析，運(yùn)用車(chē)工手冊(cè)查找M30×3/2-5g6g的各項(xiàng)底子參數(shù)：該工件是導(dǎo)程為3mm紋且螺距為1.5(該參數(shù)是查表的重要根據(jù))的雙線(xiàn)螺;大徑為30，公差帶為6g，查得其標(biāo)準(zhǔn)上過(guò)失為-0.032、下過(guò)失為-0.268、公差有0.236，公差要求較松；中徑為29.026，公差帶為5 g，查得其標(biāo)準(zhǔn)上過(guò)失為-0.032、下過(guò)失為-0.150，公差為0.118，公差要求較緊;小徑按照大徑減去車(chē)削深度判定。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的聯(lián)系近經(jīng)歷公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初精加工及材料來(lái)判定。大徑是車(chē)削螺紋毛壞外圓的編程根據(jù)，中徑是螺紋標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)的規(guī)范和調(diào)試螺紋程序的根據(jù)，小徑是編制螺紋加工程序的根據(jù)。兩頭留有必定標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)刀退刀槽。

　　2、正確挑選加工刀具。螺紋車(chē)刀的品種、材質(zhì)較多，挑選時(shí)要根據(jù)被加工材料的品種合理選用，材料的商標(biāo)要根據(jù)不同的加工階段來(lái)判定。關(guān)于45#圓鋼材質(zhì)，宜選用YT15硬質(zhì)合金車(chē)刀，該刀具材料既適合于粗加工也適合于精加工，通用性較強(qiáng)，對(duì)數(shù)控車(chē)床加工螺紋而言是比較適合的。別的，還需求考慮螺紋的形狀過(guò)失與磨制的螺紋車(chē)刀的視點(diǎn)、對(duì)稱(chēng)度。車(chē)削45鋼螺紋，刃傾角為10°，主后角為6°，副后角為4°，刀尖角為59°16’，左右刃為直線(xiàn)，而刀尖圓弧半徑則由公式R=0.144P判定(其間P為螺距)，刀尖圓角半徑很小在磨制時(shí)要特別仔細(xì)。

　　四、多頭螺紋加工辦法及程序設(shè)計(jì)

　　多頭螺紋的編程辦法和單頭螺紋相似，選用改動(dòng)切削螺紋初始位置或初始角來(lái)結(jié)束。假定毛坯已經(jīng)按要求加工，螺紋車(chē)刀為T(mén)0303，選用如下兩種辦法來(lái)進(jìn)行編程加工。

　　1.用G92指令來(lái)加工圓柱型多頭螺紋。G92指令是簡(jiǎn)略螺紋切削循環(huán)指令，我們可以運(yùn)用先加工一個(gè)單線(xiàn)螺紋，然后根據(jù)多頭螺紋的結(jié)構(gòu)特性，在Z軸方向上移過(guò)一個(gè)螺距，然后結(jié)束多頭螺紋的加工。程序修改如圖。(工件原點(diǎn)設(shè)在右端面中心)

　　2.用G33指令來(lái)加工圓柱型多頭螺紋。用G33指令來(lái)編程時(shí)，除了考慮螺紋導(dǎo)程(F值)外，還要考慮螺紋的頭數(shù)(P值)來(lái)闡明螺紋軸向的分度角。

　　式中：X、Z——決對(duì)標(biāo)準(zhǔn)編程的螺紋結(jié)束坐標(biāo)(選用直徑編程)。

　　U、W——增量標(biāo)準(zhǔn)編程的螺紋結(jié)束坐標(biāo)(選用直徑編程)

　　F——螺紋的導(dǎo)程

　　P——螺紋的頭數(shù)

　　3.多頭螺紋加工的操控要素。在運(yùn)用程序加工多頭中，要特別注意對(duì)以下問(wèn)題的操控：(1)主軸轉(zhuǎn)速S280的判定。由于數(shù)控車(chē)床加工螺紋是依托主軸編碼器作業(yè)的，主軸編碼器對(duì)不同導(dǎo)程的螺紋在加工時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速有一個(gè)極限識(shí)別要求，要用經(jīng)歷公式S 1200/P-80來(lái)判定(式中P為螺紋的導(dǎo)程)，S不能超過(guò)320r/min，故取S280 r/min。(2)外表粗糙度要求。螺紋加工的終一刀底子選用重復(fù)切削的辦法，這樣可以獲得更潤(rùn)滑的牙外表，到達(dá)Ra3.2要求。(3)批量加工進(jìn)程操控。對(duì)試件切削運(yùn)轉(zhuǎn)程序之前除正常要求對(duì)刀外，在FANUC數(shù)控系統(tǒng)中要設(shè)定刀具磨損值在0.3～0.6之間，地一次加工完后用螺紋千分尺進(jìn)行精細(xì)測(cè)量并記載數(shù)據(jù)，將磨損值減少0.2，進(jìn)行第2次主動(dòng)加工，并將測(cè)量數(shù)據(jù)記載，今后將磨損補(bǔ)償值的遞減崎嶇減少并查詢(xún)它的減幅與中徑的減幅的聯(lián)系，重復(fù)進(jìn)行，直至將中徑標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試到公差帶的中心為止。在今后的批量加工中，標(biāo)準(zhǔn)的改動(dòng)可以用螺紋環(huán)規(guī)抽檢，并通過(guò)更改程序中的X數(shù)據(jù)，也可以通過(guò)調(diào)整刀具磨損值進(jìn)行補(bǔ)償。

?加工中心常用的幾種刀具

1加工中心常用的幾種刀具

在加工中心上，其主軸轉(zhuǎn)速較一般機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速高1～2倍，某些特殊用處的數(shù)控機(jī)床、加工中心主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)，因而數(shù)控機(jī)床用刀具的強(qiáng)度與耐用度至關(guān)重要。目前涂層刀具與立方氮化硼等刀具已廣泛用于加工中心，淘瓷刀具與金剛石刀具也開(kāi)端在加工中心上運(yùn)用。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床用刀具應(yīng)具有較高的耐用度和剛度，刀具資料抗脆性好，有良好的斷屑功用和可調(diào)易替換等特色。例如，在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行銑削加工時(shí)挑選刀具要注意如下關(guān)鍵：

平面銑削時(shí)應(yīng)選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時(shí)，盡量選用二次走刀加工，地一次走刀蕞好用端銑刀粗銑，沿工件外表接連走刀。選好每次走刀寬度和銑刀直徑，使接刀痕不影響精切走刀精度。因而加工余量大又不均勻時(shí)，銑刀直徑要選小些，反之，選大些。精加工時(shí)銑刀直徑要選大些，蕞好能容納加工面的整個(gè)寬度。

加工中心刀具

立銑刀和鑲硬質(zhì)合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺(tái)、凹槽和箱口面。為了軸向進(jìn)給時(shí)易于吃刀，要選用端齒特殊刃磨的銑刀，如圖a所示。為了減少振動(dòng)，可選用圖b所示的非等距三齒或四齒銑刀。為了加強(qiáng)銑刀強(qiáng)度，應(yīng)加大錐形刀心，變化槽深，如圖c所示。

為了提高槽寬的加工精度，減少銑刀的種類(lèi)，加工時(shí)可選用直徑比槽寬小的銑刀，先銑槽的中間部分，然后用刀具半徑補(bǔ)償功用銑槽的兩邊。

銑削平面零件的周邊概括一般選用立銑刀。刀具的結(jié)構(gòu)參數(shù)可參考如下：

①刀具半徑R應(yīng)小于零件內(nèi)概括的蕞小曲率半徑ρ，一般取R=(O.8～0.9)ρ。

②零件的加工高度H≤(1／4～1／6)R確保刀具有足夠的剛度。

③粗加工內(nèi)型面時(shí)，刀具直徑可按下式估算(見(jiàn)下圖)：

式中，δ1為槽的精加工余量；δ為加工內(nèi)型面時(shí)的蕞大允許精加工余量；φ為零件內(nèi)壁的蕞小夾角；D為工件內(nèi)型面蕞小圓弧直徑。

加工中心刀具圖紙

數(shù)控加工中心加工曲面和變斜角概括外形時(shí)常用球頭刀、環(huán)形刀、鼓形刀和錐形刀等，見(jiàn)下圖。圖中的O點(diǎn)表示刀位點(diǎn)，即編程時(shí)用來(lái)計(jì)算刀具方位的基準(zhǔn)點(diǎn)。加工曲面時(shí)球頭刀的使用普遍?？墒窃浇咏蝾^刀的底部，切削條件就越差，因而近來(lái)有用環(huán)形刀(包含瓶底刀)替代球頭刀的趨勢(shì)。鼓形刀和錐形刀都可用來(lái)加工變斜角零件，這是單件或小批量出產(chǎn)中取代四坐標(biāo)或五坐標(biāo)機(jī)床的一種變通辦法。鼓形刀的刃口縱剖面磨成圓弧R1，加工中操控刀具的上下方位，相應(yīng)改動(dòng)刀刃的切削部位，可以在工件上切出從負(fù)到正的不同斜角值。圓弧半徑R1越小，刀具所能習(xí)慣的斜角規(guī)模就越廣，可是行切得到的工件外表質(zhì)量就越差。鼓形刀的缺陷是刃磨困難，切削條件差，并且不習(xí)慣于加工內(nèi)緣外表。錐形刀的狀況相反，刃磨容易，切削條件好，加工，工件外表質(zhì)量也較好，可是加工變斜角零件的靈活性小。當(dāng)工件的斜角變化規(guī)模大時(shí)需求中途分階段換刀，留下的金屬殘痕多，增大了手工銼修量。

2對(duì)刀技巧

對(duì)刀分為對(duì)刀儀對(duì)刀及直接對(duì)刀。我廠(chǎng)大部分車(chē)床無(wú)對(duì)刀儀，為直接對(duì)刀，以下所說(shuō)對(duì)刀技巧為直接對(duì)刀。  先挑選零件右端面中心為對(duì)刀點(diǎn)，并設(shè)為零點(diǎn)，機(jī)床回原點(diǎn)后，每一把需求用到的刀具都以零件右端面中心為零點(diǎn)對(duì)刀;刀具接觸到右端面輸入Z0點(diǎn)擊丈量，刀具的刀補(bǔ)值里邊就會(huì)自動(dòng)記錄下丈量的數(shù)值，這表示Z軸對(duì)刀對(duì)好了，X對(duì)刀為試切對(duì)刀，用刀具車(chē)零件外圓少些，丈量被車(chē)外圓數(shù)值（如x為20mm）輸入x20,點(diǎn)擊丈量，刀補(bǔ)值會(huì)自動(dòng)記錄下丈量的數(shù)值，這時(shí)x軸也對(duì)好了；這種對(duì)刀方法，就算機(jī)床斷電，來(lái)電重啟后仍然不會(huì)改動(dòng)對(duì)刀值，可適用于大批量長(zhǎng)期出產(chǎn)同一零件，其間封閉車(chē)床也不需求重新對(duì)刀

3依據(jù)資料硬度挑選合理的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量及切深。

1、碳鋼資料挑選高轉(zhuǎn)速，高進(jìn)給量，大切深。如：1Gr11，挑選S1600、F0.2、切深

2mm;

2、硬質(zhì)合金挑選低轉(zhuǎn)速、低進(jìn)給量、小切深。如：GH4033，挑選S800、F0.08、切深0.5mm ;

3、鈦合金挑選低轉(zhuǎn)速、高進(jìn)給量、小切深。如：Ti6，挑選S400、F0.2、切深0.3mm。以我加工某零件為例：資料為K414，此資料為特硬資料，通過(guò)屢次實(shí)驗(yàn)，終究挑選為S360、F0.1、切深0.2，才加工出合格零件

4車(chē)刀刃磨操作口訣

常用車(chē)刀種類(lèi)和資料，砂輪的選用

常用車(chē)刀五大類(lèi)，切削用處各不同，

外圓內(nèi)孔和螺紋，切斷成形也常用；

車(chē)刀刃形分三種，直線(xiàn)曲線(xiàn)加復(fù)合；

車(chē)刀資料種類(lèi)多，常用碳鋼氧化鋁，

硬質(zhì)合金碳化硅，依據(jù)資料選砂輪；

砂輪顆粒分粒度，粗細(xì)不同勿亂用；

粗砂輪磨粗車(chē)刀，精車(chē)刀選細(xì)砂輪。

5車(chē)刀刃磨操作技巧與注意事項(xiàng)

刃磨開(kāi)機(jī)先查看，設(shè)備安全重要；

砂輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，雙手握刀立輪側(cè)；

兩肘夾緊腰部處，刃磨平穩(wěn)防抖動(dòng)；

車(chē)刀高低須操控，砂輪水平中心處；

刀壓砂輪力適中，反力太大易打滑；

手持車(chē)刀均勻移，溫高燙手則暫離；

刀離砂輪應(yīng)小心，保護(hù)刀尖先抬起；

高速剛刀可水冷，避免退火保硬度；

硬質(zhì)合金勿水淬，驟冷易使刀具裂；

先停磨削后停機(jī)，人離機(jī)房斷電源

690°、75°、45°等外圓車(chē)刀刃磨步驟

粗磨先磨主后邊，桿尾向左偏主偏；

刀頭上翹 38 度，構(gòu)成后角摩擦減；

接著磨削副后邊，終刃磨前刀面；

前角前面同磨出，先粗后精順序清；

精磨首先磨前面，再磨主后副后邊；

修磨刀尖圓弧時(shí)，左手握住前支點(diǎn)；

右手滾動(dòng)桿尾部，刀尖圓弧天然成；

面評(píng)刃直穩(wěn)中求，視點(diǎn)正確是關(guān)鍵；

樣板角尺細(xì)查看，經(jīng)驗(yàn)豐富可目測(cè)。