數車加（jiā）工普通（tōng）多線螺紋的研究
2018-5-30 來源：寧波大紅鷹學（xué）院 作者（zhě）：蔡誌（zhì）蘭
摘要：以往采用普通車床（chuáng）加工多線螺紋的工藝（yì）過程比（bǐ）較複雜（zá），後來隨著數控車床的問世（shì），多線螺紋的加工精度（dù）和加工效率（lǜ）得到了大大提高，因此數車加工普通多線螺紋被廣泛地（dì）應用到了實（shí）際生產工作當中。 而在數車加工普通多（duō）線螺紋的（de）過程中，某些重要操（cāo）作環節是否合理直接（jiē）關係著螺紋加工精度。 本（běn）文以 FANUC 數控係統（tǒng）的數車為例，對數車加工普（pǔ）通多線螺紋的相關技巧進行了研究，希望對這方麵工作有一定助益。
關鍵（jiàn）詞：數控車床；數車；多線螺紋；研究
很多機（jī）械（xiè）產品的零件上都帶（dài）有螺紋，螺紋的主要作用是連接固定、傳（chuán）遞動力及減速運（yùn）動。多線螺紋的特點是各螺（luó）旋線均沿軸（zhóu）向等（děng）距離分布，而影響螺紋的精度和使用壽命的是最大因素是（shì）等距誤差。普通（tōng）車床加工多線螺（luó）紋不但過程複（fù）雜，並且螺紋在分線過程中極易出現誤差，從而導致加工精度降低（dī）。而利用數（shù）車加工不但可以（yǐ）簡化加工過程，提高加工效率，更能夠有效提高加工精度。不過，數車在加（jiā）工（gōng）普通多線螺紋的過程中同樣也麵臨著一些問題，隻有正確地選擇及使用刀具，確定合理的參數（shù），選用合理的編程指令，才能夠進一（yī）步提高加工效率和精度。以（yǐ）下筆者就以 FANUC 數控係統的數車為例來（lái）談談數車加工（gōng）普通多線螺紋（wén）的相關技巧。
一、車刀的選（xuǎn）擇及刃磨
（一） 車刀選擇
目前在數車加工普通多線螺紋的過程中，比（bǐ）較常用的螺紋車刀材質（zhì）主要有兩種（zhǒng），一種是高速（sù）鋼，這種材質的車刀比較適用於進行塑性材料的車削（xuē）；另一種（zhǒng）是硬質合金，這種材質的車刀比較適用於進行脆性材（cái）料的車削。一般對於 45# 圓鋼材（cái）料來說最宜選用的車刀是 YT15 硬質合金車刀（dāo），這種車刀（dāo）具有較強的通用性，利用它來進行數車多線螺紋加工既可以粗加（jiā）工，也能夠滿足精加工的要求。
（二） 車刀刃磨（mó）
在刃磨方麵，高速鋼材質的螺紋車刀的刃磨以選用（yòng） 80# 氧（yǎng）化鋁砂輪為佳（jiā），磨刀時（shí）壓力應比普通車刀小，為避免刀尖退火，若感到發熱發燙應及時以（yǐ）水冷卻。而硬質合（hé）金材質的螺紋車刀的刃磨應注意操作（zuò）順序（xù），即（jí）先粗磨刀頭後部，再刃磨兩（liǎng）側麵，這樣能夠避免刀尖爆裂等問題（tí）；精磨時則（zé）應注意調節好壓力，避免因壓力過大而將刀片震（zhèn）碎，同時還要避免驟冷驟熱，以免損壞刀片。
二、螺紋各參數的確定（dìng）
（一） 解讀標注
該螺紋（wén）的標注參數如表 1 所示。
表 1 螺紋標注參數表
（二） 螺紋大徑 、中徑及小徑
經過計算和查表（biǎo）得出，螺紋的大徑尺寸 =30- 0.13×1.5=29.805mm，上偏差為 - 0.032mm、下偏差為 - 0.268mm；中徑尺（chǐ）寸（cùn） =30- 0.6495×1.5=29.026mm，上偏差為 - 0.032mm，下偏差為 - 0.182mm；小徑 =30- 1.3×1.5=28.05mm。
三、切削用（yòng）量的確（què）定
1）背吃刀量。在確（què）定背（bèi）吃刀量之時，需要參考工件及刀具材（cái）料的硬度和強度（dù），且（qiě）每次（cì）進給背吃刀量應依次遞減，這（zhè）點對（duì）於初學者來說往往是一個較大的難點，需要有豐富的經驗才能夠把握好。2）主軸轉速。在對多線螺紋進行車削時，其主軸轉速會受很多因素的影（yǐng）響，例如螺距、導程、驅動電機升降頻特性以及螺紋插補運算速度等（děng）等。不同的數控係統應當選（xuǎn）擇不（bú）同的主軸轉速範圍，在實（shí）際生產中，大多數的數車都是選擇 n≤1200/P- K 的轉速，式中 P 指的是螺距，K 指的是保險係（xì）數。
四、編（biān）程指令
（一） 編程指令及切削方法（fǎ）
FANUC 數控係統的數車比較常用的螺紋切削指令主要有兩（liǎng）種，一種是 G92，該指令為直進式進刀，比較適用於對螺距（jù）＜2mm 和脆性（xìng）材料的多線螺紋進行加工，其在切削（xuē）螺紋時，螺紋刀的刀尖和兩側刀刃都（dōu）需要參與切削，並且每（měi）次進刀均為徑向（xiàng）進給；另一種是 G76，該指令為（wéi）斜進式進刀，比較適用於對低速車削螺距＞2mm 和塑性材料（liào）的多線螺紋進行加工，其在切削螺（luó）紋時，螺紋刀既要行徑向進給，同時又要（yào）沿走刀方向（xiàng）一側行軸向微量進給。由於以上兩種螺紋切削指令所對應的切削方法不同，所（suǒ）以其所產生的加工誤差也有所不同。當加工大螺距、高精度的多線螺紋時，可以結合（hé）兩種指令（lìng）共（gòng）同（tóng）進行編程，即利用 G76 指令作粗加工，利用 G92 指令作精加工。
（二） 編程
在（zài）對數車進（jìn）行編（biān）程時，首先需要確定第一條（tiáo）螺旋槽的切削起（qǐ）點，而當加工完第一條（tiáo）螺旋槽後，再需重新確定第二條螺旋槽的切削（xuē）起點，使（shǐ）之與第（dì）一條軸向相差一個螺距（jù）。即先車削完第一條螺旋槽（cáo），然後更改切削起點的 Z 軸，再重新執行程序，實現對第二條螺旋（xuán）槽的切削。以此類推，即可實（shí）現對多線螺紋的車（chē）削。該方法是目前在數車（chē）加工普通多線螺紋中所普遍采用的方法。
五、螺紋（wén）的檢測
螺紋的中徑決定著其互換性與（yǔ）配合性，因此（cǐ）中徑是檢（jiǎn）驗精密螺紋合格（gé）與否的（de）重要指標之一。通常是采用三（sān）針法（fǎ）來測量外螺（luó）紋的中徑，該方法具有操作簡單、測量精（jīng）度高的優點。具體來說，在利用三針法來測量外螺紋的中（zhōng）徑之時，首先需要取三（sān）根量針分別置於螺紋兩側的螺旋槽內，然後（hòu）再用千分尺測量兩邊（biān）量針頂點之間的距離，最後再根據這個距離來計（jì）算實際螺紋中（zhōng）徑尺寸。普通螺紋的中徑尺寸 = 中徑 +3×量針直徑 - 0.866P×螺距。在實際加工中，應當根據螺紋的特點及相關技術要求來合理選擇工藝、編程指令及測量方法，從而最大程（chéng）度（dù）地提高螺紋（wén）加工效率和精度，獲得更（gèng）高質量的多線（xiàn）螺紋產品（pǐn）。
六、結語
綜上所述，在利用數車加工普通（tōng）多線（xiàn）螺紋（wén）之時，需要注意的問題有（yǒu）很（hěn）多，包括車刀的選擇（zé）及刃磨（mó）、螺紋各參（cān）數的確定、切削用量的確定、編程指令、螺紋的檢測等等，無論是哪方麵問題都需要認真對待，從而選擇出最佳的工藝技術，以提高螺紋加工（gōng）效率和（hé）加工精度。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合（hé）作，歡迎聯係本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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