數(shù)控車床普通螺紋

提示：

在數(shù)控車床上可以車削米制、英寸制、模數(shù)和徑節(jié)制四種標準螺紋，無論車削哪一種螺紋，車床主軸與刀具之間必須保持嚴格的運動關系：即主軸每轉一轉（即工件轉一轉），刀具應均勻地移動一個（工件的）導程的距離。以下通過對普通螺紋的分析，加強對普通螺紋的了解，以便更好的加工普通螺紋。

一、普通螺紋的尺寸分析

數(shù)控車床對普通螺紋的加工需要一系列尺寸，普通螺紋加工所需的尺寸計算分析主要包括以下兩個方面：

1、螺紋加工前工件直徑

考慮螺紋加工牙型的膨脹量，螺紋加工前工件直徑D／D－0.1P，即螺紋大徑減0.1螺距，一般根據(jù)材料變形能力小取比螺紋大徑小0.1到0.5。

2、螺紋加工進刀量

螺紋加進刀量可以參考螺紋底徑，即螺紋刀最終進刀位置。

螺紋小徑為：大徑－2倍牙高；牙高＝0.54P（P為螺距）

螺紋加工的進刀量應不斷減少，具體進刀量根據(jù)刀具及工作材料進行選擇。

二、普通螺紋刀具的裝刀與對刀

車刀安裝得過高或過低過高，則吃刀到一定深度時，車刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成啃刀現(xiàn)象；過低，則切屑不易排出，車刀徑向力的方向是工件中心，加上橫進絲杠與螺母間隙過大，致使吃刀深度不斷自動趨向加深，從而把工件抬起，出現(xiàn)啃刀。此時，應及時調(diào)整車刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高（可利用尾座頂尖對刀）。在粗車和半精車時，刀尖位置比工件的出中心高1％D左右（D表示被加工工件直徑）。

工件裝夾不牢工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產(chǎn)生過大的撓度，改變了車刀與工件的中心高度（工件被抬高了），形成切削深度突增，出現(xiàn)啃刀，此時應把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。

普通螺紋的對刀方法有試切法對刀和對刀儀自動對刀，可以直接用刀具試切對刀，也可以用G50設置工件零點，用工件移設置工件零點進行對刀。螺紋加工對刀要求不是很高，特別是Z向對刀沒有嚴格的限制，可以根據(jù)編程加工要求而定。

三、普通螺紋的編程加工

在目前的數(shù)控車床中，螺紋切削一般有三種加工方法：G32直進式切削方法、G92直進式切削方法和G76斜進式切削方法，由于切削方法的不同，編程方法不同，造成加工誤差也不同。我們在操作使用上要仔細分析，爭取加工出精度高的零件。

1、G32直進式切削方法，由于兩側刃同時工作，切削力較大，而且排削困難，因此在切削時，兩切削刃容易磨損。在切削螺距較大的螺紋時，由于切削深度較大，刀刃磨損較快，從而造成螺紋中徑產(chǎn)生誤差；但是其加工的牙形精度較高，因此一般多用于小螺距螺紋加工。由于其刀具移動切削均靠編程來完成，所以加工程序較長；由于刀刃容易磨損，因此加工中要做到勤測量。

2、G92直進式切削方法簡化了編程，較G32指令提高了效率。

3、G76斜進式切削方法，由于為單側刃加工，加工刀刃容易損傷和磨損，使加工的螺紋面不直，刀尖角發(fā)生變化，而造成牙形精度較差。但由于其為單側刃工作，刀具負載較小，排屑容易，并且切削深度為遞減式。因此，此加工方法一般適用于大螺距螺紋加工。更多數(shù)控知識微信搜索公眾號“數(shù)控編程教學”免費領取教程，由于此加工方法排屑容易，刀刃加工工況較好，在螺紋精度要求不高的情況下，此加工方法更為方便。在加工較高精度螺紋時，可采用兩刀加工完成，既先用G76加工方法進行粗車，然后用G32加工方法精車。但要注意刀具起始點要準確，不然容易亂扣，造成零件報廢。

4、螺紋加工完成后可以通過觀察螺紋牙型判斷螺紋質量及時采取措施，當螺紋牙頂未尖時，增加刀的切入量反而會使螺紋大徑增大，增大量視材料塑性而定，當牙頂已被削尖時增加刀的切入量則大徑成比例減小，根據(jù)這一特點要正確對待螺紋的切入量，防止報廢。

四、普通螺紋的檢測

對于一般標準螺紋，都采用螺紋環(huán)規(guī)或塞規(guī)來測量。在測量外螺紋時，如果螺紋“過端”環(huán)規(guī)正好旋進，而“止端”環(huán)規(guī)旋不進，則說明所加工的螺紋符合要求，反之就不合格。測量內(nèi)螺紋時，采用螺紋塞規(guī)，以相同的方法進行測量。除螺紋環(huán)規(guī)或塞規(guī)測量外還可以利用其它量具進行測量，用螺紋千分尺測量測量螺紋中徑，用齒厚游標卡尺測量梯形螺紋中徑牙厚和蝸桿節(jié)徑齒厚，采用量針根據(jù)三針測量法測量螺紋中徑。

在螺紋車削過程中，經(jīng)常會因螺紋刀具磨損，崩刀而需重新裝刀對刀，裝刀對刀的好壞直接影響車削螺紋的精度，特別是螺紋的修復車削，需二次裝夾二次對刀，制約了數(shù)控車床加工螺紋的加工效率，螺紋精度要求較高時，如梯形螺紋還需兩側面進行精加工，需先粗加工后換精車刀進行精加工，如果不能很好地解決加工過程中的裝刀對刀問題，數(shù)控車削螺紋將不能得到很好的應用。

1. 螺紋在數(shù)控車床中加工的原理

數(shù)控車削螺紋與普通車床車螺紋有著很大的區(qū)別，普通車床是通過齒輪機械傳遞與絲杠聯(lián)動后車削，即主軸每轉一轉，刀架移動一個螺紋的導程，在整個螺紋加工過程中這條傳動鏈不能斷開，否則會亂扣。而數(shù)控車削是通過主軸上安裝的編碼器發(fā)出脈沖信號進入數(shù)控系統(tǒng)，有數(shù)控系統(tǒng)進行運算控制，發(fā)出指令控制伺服電機通過滾珠絲杠控制刀具進行移動，實現(xiàn)螺紋的車削，為了讓螺紋車削在多走刀時不亂扣，通過檢測脈沖信號來控制螺紋的起始加工位置，當程序加工開始時，主軸旋轉，刀具等待主軸編碼器發(fā)出同步信號(零位信號)后，進行車削運動，那么車削第二刀螺紋時，刀具回到上次車削的起始點位置，還是等待接收到同步信號(零位信號)后再次車削，這樣車削螺紋始終在同一螺旋線上，所以不會產(chǎn)生亂扣現(xiàn)象。

2. 螺紋車削裝刀對刀中存在的問題

(1)首次車削裝夾刀具

在首次裝夾螺紋刀時會產(chǎn)生螺紋刀刀尖與工件回轉中心不等高現(xiàn)象，一般常見于焊接刀，由于制造粗糙，刀桿尺寸不精確，中心高需加墊片進行調(diào)整，中心高低影響刀具車削后的實際幾何角度。裝刀時刀尖角裝偏，易產(chǎn)生螺紋牙型角誤差，產(chǎn)生齒形歪斜。螺紋刀伸出過長，加工時會產(chǎn)生震刀，影響螺紋表面粗糙度。

(2)粗精車刀對刀

在加工高精度螺紋及梯形螺紋過程中，需用兩把螺紋刀粗精車分開，兩把刀對刀產(chǎn)生偏移大(特別是Z向)會使螺紋中徑變大產(chǎn)生報廢。

(3)修復工件對刀

修復工件對刀由于二次裝夾工件，修復的螺旋線與編碼器一轉信號發(fā)生了變化，再次修復加工時會產(chǎn)生亂扣。

　3. 解決問題的方法

(1)螺紋刀刀尖必須與工件回轉中心保持等高，刀具刃磨后用對刀樣板靠在工件軸線上進行對刀，保持刀尖角安裝正確。如使用數(shù)控機夾刀具，由于刀桿制造精度高，一般只要把刀桿靠緊刀架的側邊即可。

(2)粗精加工螺紋刀對刀采用設定某一點為基準點，采用通常方法對刀即可，在實際的對刀過程中采用試切法只要稍加調(diào)整一下刀補。

(3)在螺紋加工中，如出現(xiàn)刀具磨損或者崩刀的現(xiàn)象，需重新刃磨刀具后對刀，工件未取下修復，只需把螺紋刀安裝的位置與拆下前位置重合在一起，這等同于同一把車刀加工。

(4)如修復已拆下的工件，這時確定加工起點位置才能進行修復加工工作，如何確定加工起點與一轉信號位置，首先可用試驗棒進行表面深為0.05～0.1mm的螺紋車削(所有參數(shù)與需加工螺紋參數(shù)相同)，Z值為距螺紋起點右端面整數(shù)螺紋導程距離值，表面刻出螺旋線，確定螺紋車削起點，并在卡盤圓表面相應位置刻線標記(即使刻線和試驗棒上螺旋起點同一軸向剖面內(nèi))。目的是使信號位置被記錄下來，卸下試驗棒，裝夾上要車削或修復的螺紋工件，對刀時先將刀具轉到加工位置，再將車刀移至卡盤刻線部位，轉動卡盤，使刻線對準車刀主切削刃，然后主軸不轉動，移動刀尖至任意一個完整螺紋槽內(nèi)，記下對應Z向絕對坐標，最后計算車刀Z向定位起點坐標，根據(jù)計算結果修改程序中起點Z向坐標。公式為z′=z+(n+2)t，n為當前刀具所在螺紋槽到螺紋起點的螺紋槽的個數(shù)，t為螺距。

例：設當前z值為-10，n為2，t為3，則

z′=z+(n+2)t=2

新加工起點Z向為2。

車削螺紋過程中裝刀和對刀至關重要，特別是二次車削(修復)螺紋，要在已有螺紋溝槽基礎上進行螺紋車削，其關鍵就是要實現(xiàn)加工時保證主軸零位信號位置與工件上已有螺紋螺旋線的起點相一致。

東莞森瑪?shù)聰?shù)控設備有限公司是由一支擁有十幾年數(shù)控機床研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗團隊、專業(yè)質量管理經(jīng)驗團隊、高級客戶經(jīng)理團隊組成，集高端數(shù)控設備研發(fā)、生產(chǎn)、銷售服務為一體的高科技產(chǎn)銷型企業(yè)。(本文來源于：http://www.dg-smd.com)

在圓柱或圓錐表面上，沿著螺旋線所形成的具有規(guī)定牙型的連續(xù)凸起。凸起是指螺紋兩側面的實體部分。又稱牙。在機械加工中，螺紋是在一根圓柱形的軸上（或內(nèi)孔表面）用刀具或砂輪切成的，此時工件轉一轉，刀具沿著工件軸向移動一定的距離，刀具在工件上切出的痕跡就是螺紋。

在外圓表面形成的螺紋稱外螺紋。在內(nèi)孔表面形成的螺紋稱內(nèi)螺紋。螺紋的基礎是圓軸表面的螺旋線。通常若螺紋的斷面為三角形，則叫三角螺紋；斷面為梯形叫做梯形螺紋；斷面為鋸齒形叫做鋸齒形螺紋；斷面為方形叫做方牙螺紋；斷面為圓弧形叫做圓弧形螺紋等等。

在當前的數(shù)控車床中，螺紋切削通常有三種加工辦法：G32直進式切削辦法、G92直進式切削辦法和G76斜進式切削辦法，因為切削辦法的不一樣，編程辦法不一樣，形成加工差錯也不一樣。咱們在操作使用上要仔細分析，爭奪加工出精度高的零件。

1、G32直進式切削辦法，因為兩邊刃一起作業(yè)，切削力較大，而且排削艱難，因而在切削時，兩切削刃簡單磨損。在切削螺距較大的螺紋時，因為切削深度較大，刀刃磨損較快，然后形成螺紋中徑發(fā)生差錯；可是其加工的牙形精度較高，因而通常多用于小螺距螺紋加工。因為其刀具移動切削均靠編程來完結，所以加工程序較長；因為刀刃簡單磨損，因而加工中要做到勤丈量。

2、G92直進式切削辦法簡化了編程，較G32指令提高了功率。

3、G76斜進式切削辦法，因為為單側刃加工，加工刀刃簡單損傷和磨損，使加工的螺紋面不直，刀尖角發(fā)生變化，而形成牙形精度較差。但因為其為單側刃作業(yè)，刀具負載較小，排屑簡單，而且切削深度為遞減式。因而，此加工辦法通常適用于大螺距螺紋加工。因為此加工辦法排屑簡單，刀刃加工工況較好，在螺紋精度需求不高的情況下，此加工辦法更為便利。在加工較高精度螺紋時，可采用兩刀加工完結，既先用G76加工辦法進行粗車，然后用G32加工辦法精車。但要留意刀具起始點要精確，否則簡單亂扣，形成零件作廢。

螺紋加工完結后能夠經(jīng)過調(diào)查螺紋牙型判別螺紋質量及時采納措施，當螺紋牙頂未尖時，添加刀的切入量反而會使螺紋大徑增大，增很多視資料塑性而定，當牙頂已被削尖時添加刀的切入量則大徑成份額減小，依據(jù)這一特色要正確對待螺紋的切入量，避免作廢。