數車加工普（pǔ）通多線（xiàn）螺紋的研究
2018-5-30 來源：寧波大紅鷹學院（yuàn） 作者：蔡誌蘭
摘要：以往采用普（pǔ）通車床（chuáng）加工多線螺紋的工藝過程比較複（fù）雜，後來隨著（zhe）數（shù）控車床的問世，多線螺紋的加工精度（dù）和加工效率得到了大大提高，因此數車加工普通多線螺紋被廣泛地應用到了實（shí）際生產工作當中。 而在數（shù）車加工普通多線螺紋的（de）過程中，某些重要操作環（huán）節是否合理直接關（guān）係著（zhe）螺紋加工精度（dù）。 本文以 FANUC 數控係統的數車（chē）為例，對數車加工普通多線螺紋的相關技巧進行（háng）了研究，希望對這方麵工（gōng）作有一定助益。
關鍵詞：數控車床；數車（chē）；多線螺紋；研究
很多機械產品（pǐn）的零件上都帶有螺紋，螺紋的主要作用是連接固定、傳遞（dì）動力及（jí）減速運動。多線螺紋的特點（diǎn）是各螺（luó）旋線（xiàn）均沿軸向等距離分布，而影（yǐng）響螺紋的精度和使用壽命的是最大因（yīn）素是等距誤差。普通車床加工（gōng）多線螺紋不但過（guò）程複雜，並且螺紋在分線過程中極（jí）易出現誤差，從而導致加工精度（dù）降低。而利用數車加工不但可以簡化加工（gōng）過程，提（tí）高加工效率，更能夠有效提高（gāo）加（jiā）工（gōng）精度。不過，數車在加工（gōng）普通多線螺紋的過程中同樣也麵臨著一些問題，隻（zhī）有正確地選擇及使用刀具，確（què）定合（hé）理的參數，選用合（hé）理的編（biān）程指令，才能（néng）夠進一步提（tí）高加工效率和精度。以下筆者（zhě）就以 FANUC 數控係統的數車（chē）為例來談談數車加工普通多線螺紋的相關技巧。
一、車刀的選擇及刃磨
（一） 車刀選擇
目前在數（shù）車加（jiā）工普通多（duō）線螺紋的過程（chéng）中，比較常用的螺（luó）紋車刀材質主要有兩種，一（yī）種是（shì）高速鋼，這種材質的車刀比較適用於進行塑性材料（liào）的車削；另（lìng）一種是硬（yìng）質合金，這種材質的車刀比較適用（yòng）於進行脆性材料的車削。一般對於 45# 圓鋼材料來說最宜（yí）選用的車刀是 YT15 硬（yìng）質（zhì）合金車刀，這種車刀具有較強的通（tōng）用性，利用它來進行（háng）數車多線螺紋加工既可以粗加工，也能夠（gòu）滿足精加工的要求。
（二） 車刀刃（rèn）磨（mó）
在刃磨（mó）方麵（miàn），高（gāo）速鋼材質的螺紋車刀的刃磨以選用 80# 氧化鋁砂輪為佳，磨刀時壓（yā）力應比普通車刀（dāo）小，為避免刀尖退火，若感（gǎn）到（dào）發熱發燙應及（jí）時以水冷卻。而（ér）硬質合（hé）金材質的螺（luó）紋車刀的刃磨應注意操作順序，即先粗磨刀頭後部（bù），再刃磨兩側麵，這樣能夠避免刀尖爆裂等問題；精磨時則應注意調節好壓力，避（bì）免因壓力過大而將刀片震碎，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
（一） 解讀標注
該螺（luó）紋的標注參數如表 1 所示。
表 1 螺紋標注參數表
（二） 螺（luó）紋大徑 、中徑及小徑
經過計算和查表得出，螺紋的大徑尺寸 =30- 0.13×1.5=29.805mm，上偏差為 - 0.032mm、下偏差（chà）為 - 0.268mm；中徑尺寸 =30- 0.6495×1.5=29.026mm，上偏差為 - 0.032mm，下偏（piān）差為 - 0.182mm；小（xiǎo）徑 =30- 1.3×1.5=28.05mm。
三（sān）、切削用量（liàng）的確定
1）背吃刀量（liàng）。在確定背吃刀（dāo）量之時，需要參考工件及刀具材料的（de）硬（yìng）度和強度，且每次進（jìn）給背吃刀量應依次遞減，這點對於初學者來說往往是一個較大的（de）難點，需要有（yǒu）豐富的經驗才（cái）能夠把握好。2）主軸轉速。在對多線螺紋進行（háng）車削時，其主軸轉速會受（shòu）很多因素的影響，例如螺（luó）距、導程、驅動電機升降頻（pín）特性以及螺紋插補運算速度等等。不同的數控係統應當選擇不同（tóng）的主軸轉速範圍，在實際生產中，大多數的數車都是選擇 n≤1200/P- K 的（de）轉速，式中 P 指的是螺距，K 指的（de）是保險係數。
四、編程指令
（一） 編程指令及切削方法
FANUC 數控係統的數車比較常用的螺紋（wén）切（qiē）削指令主要有兩種，一種是 G92，該（gāi）指令為直進式進（jìn）刀，比較適用於對螺距＜2mm 和脆性材料的多線（xiàn）螺紋進行加工，其在切削螺紋時，螺紋刀的刀尖和兩側刀刃都需要參與切削，並且每次進刀均（jun1）為徑向進給；另一（yī）種是 G76，該指令為斜進式進刀，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，其在切削螺紋時，螺紋刀既要行徑向進給（gěi），同時又要（yào）沿走刀方向一側行軸向微量（liàng）進給。由於以（yǐ）上兩種螺紋切削指令所對應的切削方法不同，所以（yǐ）其所產生的加工誤差也有所不同（tóng）。當加工（gōng）大螺距、高精度的多線螺紋時（shí），可以結合兩種指令共同進行編程，即利用 G76 指令作粗加工，利用 G92 指令作精加工。
（二（èr）） 編程
在對（duì）數車進行編程時，首先需要確定第一條螺旋槽的切削起點，而當加工完第一條螺旋槽後，再需重新確定第二條螺旋槽的切削起點，使之與第一條軸向相（xiàng）差一個螺距。即先車削完第一（yī）條螺旋槽，然後更改切削起點的 Z 軸，再重新執行（háng）程序，實（shí）現對第二條螺旋槽的切削。以此類推，即可實現對多線螺紋的車削。該方法是（shì）目前在數車加工普通（tōng）多（duō）線（xiàn）螺紋（wén）中所普遍采用的方（fāng）法。
五、螺紋的檢測
螺紋的中徑（jìng）決定著其（qí）互換性與（yǔ）配（pèi）合性（xìng），因此中徑是檢驗精密螺紋合格與否的（de）重（chóng）要指（zhǐ）標之一。通常是采用三針法來測量（liàng）外螺紋的中徑，該方法具有操作簡單、測量精度高的優點。具體來說，在（zài）利用三針法來測（cè）量外螺紋的中（zhōng）徑之時，首先需要取三根量針分別置於螺紋兩側（cè）的螺旋槽內，然後（hòu）再用千分尺測量兩邊量針頂（dǐng）點之間的距離，最後再根據這個距離來計算實際螺紋中徑尺（chǐ）寸。普通螺紋的中徑尺寸 = 中徑 +3×量針直徑 - 0.866P×螺距。在實際（jì）加工中，應當根據螺（luó）紋的特點及相關技術要求來合理選擇工藝、編程指令及測（cè）量方法，從而最大程度地提高螺紋加工效率和精度，獲得更高（gāo）質量的多線螺紋產品。
六、結語
綜上所述，在利用數車加工（gōng）普通多線螺紋之時，需要注意的問題有很多，包括車刀的選擇及刃磨、螺紋各參數的確（què）定、切削用量的確定、編程指令、螺紋的檢測等等，無論（lùn）是哪方麵問題都需要認（rèn）真對待，從而選擇（zé）出最佳的工藝技術，以（yǐ）提高螺紋加工效率和加工精度。
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