数车加工普通多线螺纹的研究

数车加工普通多线螺纹的研究

付强

广西机电技师学院广西柳州545005

摘要：相对于普通车床来说，数据车床加工多线螺纹有更高的精准度，因此在社会受到广泛应用。但是在加工过程中，必要的操作步骤是否合理直接决定着螺纹加工的精确度。本文以FANUC数控系统为例，研究讨论了数车加工普通多线螺纹的相关方法，希望能够应用到数车加工普通多线螺纹工作，以实现高效率、高精度的螺纹加工。

关键词：数车；数控车床；研究；多线螺纹

引文：螺纹就是通过圆柱或圆锥的轴线的牙状刨面，并沿着圆柱或圆锥表面的进行螺旋线运动所形成的连续突出的东西，有连接、传送，固定等作用。普遍而言，根据线数来区分螺纹种类，由于单线螺纹导程角较小，所以螺钉和螺母旋合后所形成的摩擦力相对较大，具备自动锁定的功能。多线螺纹由于导程角较大，摩擦力相对较小，能够利用于动力与运动之间的传送。各螺旋线都沿纵向等距分布是多线螺纹的主要特点。等间距误差，对螺纹的使用寿命和精准度有重大影响。在使用普通的车床加工时，多线螺纹的操作过程十分复杂，而且极容易出现误差在螺纹分线环节中，所以普通车床的加工率极低。数据车床车加工多线螺纹刚好可以克服普通车床的问题，并提高加工效率和加工精度。但数据车床车加工多线螺纹也面临着一些问题，要想进一步提高加工精度和效率，就要正确的使用刀具，采取合适的编程指令，确定合理的参数。下文就是以FANUC数控系统的数据车床为例来研讨关于普通多线螺纹的相关技术问题。

一、车刀的选择、刃磨

1.1车刀选择

当前在普通车床加工普通多线螺纹的过程中，比较常见的两种螺纹车刀质料分别是高速钢和硬质合金。塑性原料的车削适用于高速钢质料的车削，而硬质合金质料的车刀适用于脆性原料的车削。YT15硬质合金车刀最适用于45#圆钢质料，YT15硬质合金车刀具有较强的普遍使用性，不仅可以粗加工而且还能进行精加工。

2.2车刀刃磨

在对高速钢质料的操作中，使用80＃氧化铝砂轮是效果最好的。高速钢质料磨刀时压力比普通车刀要小，并且伴有会有刀尖退火的问题出现，如果感到发烧发烫应该立即用水冷却。硬质合金质料的车刀的刃磨则需要注意操作的顺序步骤。为避免刀尖爆裂等问题，硬质合金材质的车刀刃磨的操作顺序依次是，先磨刀头后，再刃磨两侧。在对硬质合金材质的车刀刃磨精加工的过程中，要注意调整好压力，防止因压力过大将刀片震碎，与此同时还要防止忽冷忽热，以免损坏刀片。

二、确定螺纹各参数

2.1解读标注

螺纹的标准参数为：螺纹的公称直径为30毫米，导程S为3毫米，螺距P为1.5毫米，顶径公差带为6g。

2.2螺纹的大、中、小径

通过计算和查询表格可知，螺纹的外径尺寸为29.805mm，上误差-0.032mm、下误差-0.268mm；中径为29.026mm，上误差-0.032mm、下误差-0.182mm；内径尺寸为28.05mm。

三、确定切削用量

3.1主转轴速

在车削多线螺纹的过程中，多线螺纹的主转轴的转动速度会受到许多因素的影响。，比如S、P、驱动电机升降频特性及螺纹插补运速等。不同的数据控制系统要选择不同的主转轴速度范围，在现实生产过程中，大部分的数据车床采用的都是n≤1200/P-K的转速，款式中的P是指螺距，K指保险系数。

3.2背吃刀量

在确定背吃刀量的时候，对刚入门的人来说一个较大的困难是，往往需要参考工件和刀具原料的硬度及强度，并且每一次进给背吃刀量需依次递加，没有丰富的经验很难掌握好。

四、编程指令

4.1编程指令和切削方法

G92和G76是FANUC数控系统的数据车床中比较常见的两种。G92为直进式进刀，所使用范围为螺距小于2mm、脆性原料的多线螺纹，G92切削螺纹时，螺纹刀的刀尖和两边的刀刃都要加入切削过程，而且方向必须是横向进给；G76为斜进样式进刀，使用范围为低速的车削螺距大于2mm、塑性原料的多线螺纹，G76在切削螺纹时，螺纹刀不仅要沿着走刀方向一边进行纵向少量进给，还要横向进给。因为G92和G76这两种指令对应的切削方法不同，所以两种指令产生的误差也不相同。在加工大螺距、高精度的多线螺纹的过程中，普遍采用指令混合编写程序，换句话说就是说在采用G76指令粗加工的同时引进G92指令精加工，可以达到更好的效果。

4.2编程

当前在数据车床车加工普通多线螺纹中所普遍选用的方法是：在编写数据车床程序时，先从第一条螺旋槽开始，然后再确定第二条螺旋槽的位置，使第一条螺旋槽与第二条螺旋槽纵之间相差一个位置。就是先第一条之后，然后重新选位置切削第二条。以此类推，就可以得到多线螺纹的车削。

五、多头螺纹加工的注意事项

数据车床加工螺纹时经常会出现刀具损坏和打刀的问题。因此，为了确保螺纹的加工质量，延长刀具的使用寿命，需要注意以下几点。

5.1数控机床的工艺刀具方面和普通机床大体相同，但是数控机床车削多线螺纹最重要的是分线准确。为保证加工余量平均，车削平稳，在对车螺纹前精车外圆的操作中，要保留必要的精度、圆柱度、尺寸圆度、和表面粗糙程度。

5.2每次进给量可以按照经验选取不用查表，注意当使用数控车床时，螺纹底径的尺寸应控制在一定的范围内，同时不能随意变更主轴转速倍率的开关。

5.3在车削非金属等材料时，经常会出现长条状切屑的问题，当长条状切屑进入车刀、工件之中，就会使刀尖受压迫损坏，另外操作人员必须要注意身体安全。

5.4因为在现实加工过程中，发生过因打刀而使刀片和后刀体损害的情况，所以有必要添加一个刀位以备不时之需，值得留心的是，在对刀时，务必保证两个刀位上的刀尖坐标一致。

六、检验螺纹

螺纹的中径是检查慎密螺纹是否及格的重要标准之一，由于螺纹检测的关键是中径螺纹的配合性与互换性，所以在测量外螺纹中径时，要易操作、精密度高的三针法。在用三针法测量时，要拿三根量针分别位于螺纹两侧螺旋槽内放置，再用千分尺测量两侧量针极点之间的距离，最后根据两点之间的距离来计算螺纹中径的实际尺寸。一般而言，普通螺纹的径尺寸为中径+3×量针直径-0.866P×螺距。但实际的加工中，应按照螺纹的特点和相关的技术要求，合理选取工艺，编程指令和测量方法，以此最大限度的提高螺纹加工的精度和效率，提高螺纹质量，生产出更多能够满足市场所需的多线螺纹产品。

结束语：综上可知，使用数控车床加工普通多线螺纹，需要考虑很多问题，比如车刀的选用和刃磨，确定螺纹各参数，切削用量的确定等等，不论是哪方面的问题，都必须要庄重认真的对待。在数控车床上加工多线螺纹，虽然两种车床的加工定理类似，但数车明显比普通车床有较大优势，控制程序指令，切削讯速、分线准确。使用数据车床可以一次性完成粗加工和精加工的任务，提高生产的效率，，提高精确度，降低成本，生产出更多高、精，尖，满足市场所需的螺纹产品。

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