数控车教学中多头螺纹加工方法的探究

冯丽娟

【摘要】数控车床加工螺纹，能大大提高生产效率、保证螺纹加工精度，减轻操作人员的劳动强度，因此螺纹在数控车加工中使用比较广泛，它也是数控车教学的一个重要环节，但在实习教学中普遍存在如下现象：部分教师和绝大多数学生对螺纹加工感到棘手，特别是在多头螺纹不仅要保证尺寸精度和形状精度，而且还要保证几条螺纹的相互位置精度的车削加工过程中，更加无所适从。笔者通过多年的实习教学中总结一些多线螺纹零件的实际加工步骤和方法，供大家分享。

【关键词】多头螺纹 循环指令 子程序 数控加工

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）02-0234-02

螺纹上有一条螺旋线的是单头螺纹，单头螺纹的螺距和导程相等，有两条以上螺旋线的是多头螺纹，螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺距，同一条螺旋线上相邻两牙中径线上对应两点间的轴向距离称为导程。如三头螺纹导程就是三个螺距，为此，导程与螺距的关系式为L=P×n，式中L指的是螺纹的导程（mm），n指的是螺纹的头数，p指的是螺距（mm）。多头螺纹各螺旋槽在轴向是等距分布的，在端面上螺旋线的起点是等角度分布的。在数控车床上加工螺纹分线的方法跟普通车床一样有轴向分线法和圆周分线法两种，对于有主轴分度功能的数控车床可以采用圆周分线法，不具备主轴分度功能的经济型数控车床常用轴向分线法，这两种分线方法在数控车床上加工螺纹都能够得到较高的分线精度。

一、数控车床加工多头螺纹编程方法

因系统不同，加工多头螺纹的方法也不尽相同，有的系统编程时可直接给出螺纹的头数。有的系统需要给出分头角度，即第一条螺纹螺旋线切入工件时的切入点，与第二条螺纹螺旋线切入工件时的切入点之间的角度。如双头螺纹的分头角度是360°÷2=180°，三头螺纹的分头角度是360°÷3=120°，四头螺纹的分头角度是360°÷4=909°如华中世纪星系统用螺纹头数和分头角度混合编程，螺纹循环指令为G82，则M30×3/2的螺纹循环：程序为G82 X29.2 Z-50.0 C2 P180 F3，式中C2指螺纹的头数是2，P180指双头螺纹的分头角度是180°，F3指螺纹的导程是3mm。世纪星系统用G76编程时，取消了螺纹头数的指令，只需给出分头角度P即可。

还有一种加工多头螺纹的方法，适用于任何系统，即加工第二条螺旋线时，螺纹切削的起点向前或向后移动一个螺距的距离。我们可以严格按照数控系统规定的螺纹循环指令格式进行编程，如：G32、G92和G76三条指令，不管是什么数控系统都用一种方法来解决，即只要保证加工第二条螺旋线的起点跟加工第一条螺旋线的起点Z方向相差一个螺距就可以，加工2、3、4、5、6……线螺纹道理也是一样，下面我来举例说明。

二、加工实例分析

现以GSK980TD车床，加工螺纹M45×8/4为例，说明多头螺纹的数控加工过程：

（一）图纸如下

已知螺纹的公称直径D=45mm；导程L=8mm；螺距P=2mm；螺纹加工前轴径=D-0.13p=44.74 mm；螺纹小径=D-1.0825P=42.835 mm

1.工艺路线

工件伸出卡盘80mm→找正夹紧→ 车端面→粗车外圆→ 精车外圆→切外沟槽→车螺纹→切断→检测、校核

2.切削参数

3.基本步骤

开机→回参考点→装夹工件→安装刀具→对刀→编程与程序调试→运行程序加工工件→检测并去除毛刺→完成加工

4.注意事项

1）工件棒料的装夹。装夹工件棒料时应使三爪自定心卡盘夹紧工件，并有一定的夹紧长度，棒料的伸出长度应考虑到零件的加工长度及必要的安全距离等，棒料中心线尽量与主轴中心线重合，以防打刀。

2）编程时应考虑螺纹的切入和切出量，以保证螺纹导程的一致性。

3）刀具的装夹。车刀不能伸出太长；刀尖应与主轴中心等高；螺纹刀装夹时，应用螺纹样板进行对中装夹；切槽刀要装正，以保证两副偏角对称。

（二）参考程序

在上述两种编程方法中，应用子程序进行编程，程序段数量减少，编程简化，尤其是在子程序中加入了刀具移动指令后，只需一句调用指令，连续调用4次子程序，使程序更加简化，应用起来比较方便。上述方法中还有一个共同特点：螺纹加工循环起点定在z，加工完一头螺纹后刀具都是沿着z轴正方向每次移动一个螺距进行多头加工的，但也可以把螺纹加工起点定在Z1上，加工完一头螺纹后，刀具沿z轴负方向移动一个螺距来进行加工。

参考文献：

[1]数控编程200例.沈建峰主编——北京：中国电力出版社，2008.4

[2]车工工艺与技能训练.蒋增福主编——高等教育出版社2006.12

[3]数控车削编程与加工技术.谢晓红主编——北京：电子工业出版社2011. 5. 7