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數控車加工多線螺紋的方法

2020-5-7 來源：山西平陽重工機械有限責任公司作者：王永軍

摘要 : 通過實例介紹（shào）在數控車（chē）床和（hé）數（shù）控（kòng）車削中心上加工多線螺紋的方法，利用該方法可以加工任何複雜（zá）高精度多線螺紋（wén），並且解決了普通車（chē）床加（jiā）工（gōng）多線螺（luó）紋效率低的問題。隨著機械行業的快速發展，對各種零件的螺紋精度和加工效率提出了更高的要求。多線螺紋是螺（luó）紋加工中常見的一種，可（kě）以成倍提高傳動（dòng）效率，傳統製造中（zhōng）利用普通車床加工多（duō）線（xiàn）螺紋，由於（yú）效率低、精度差以及勞動強度高等弊端，逐漸被數控加工所取代。

1．螺（luó）紋（wén）的加工（gōng）原理

螺紋的加工是靠刀（dāo）具的移動與主軸回（huí）轉同步運動來實現的，裝在數控機床主軸上的位（wèi）置編碼器（qì）實時（shí）讀取主軸的轉速，並（bìng）轉換為刀具（jù）的進（jìn）給速（sù）度（dù）。通（tōng）常，螺（luó）紋的切削是沿著（zhe）同樣的刀（dāo）具（jù）軌跡從粗切到精切重（chóng）複（fù）進行，因為螺紋切削是在主軸上的位置編碼器輸出一轉信號時開始的，所以螺紋切削是從固定點開始且刀具在工件上的切削軌跡不變。

2．多線螺紋的分線方（fāng）法

多線螺紋（wén）是在普通螺紋的基礎上增加分線的工序，常采用的有軸向分線法和圓周角度分（fèn）線法。軸向（xiàng）分線法是在車好一（yī）條螺旋線之（zhī）後，把車刀沿（yán）螺紋軸線方（fāng）向移動一個螺距再車第二條螺旋槽，這種方（fāng）法適合主軸上沒有安裝（zhuāng）位置檢測（cè）裝（zhuāng）置的機（jī）床，它適合加工一些起始點在工件的任何一側而不是中部的螺紋，否則可能會發生刀具與工件幹涉。圓周角度分線法是根據螺旋線在圓周上等距分布的特點，利用等分圓（yuán）周角度來分線。采用（yòng）圓周角度分線法需（xū）要機床（chuáng）主軸具有分度（dù）功能（néng），但在加工過程中不受任何限製，這種方法對於（yú）一些有特殊要求的螺紋（wén）更為實（shí）用。

3．實例驗證

以加工圖 1 所示（shì）產品外表麵（miàn） 6 線矩形螺（luó）紋為例，用兩種方（fāng）法（fǎ）來（lái）說明在數控車床上是如何（hé）加（jiā）工多線螺紋的。

圖（tú） 1 工件的 6 線（xiàn）矩形螺紋

首先，分析該工件螺紋為 6 線矩形螺紋，螺紋的起始點在工件的（de）中間部位，如果（guǒ）采用（yòng）軸向分線法，兩端的退（tuì）刀槽都沒有足夠的刀具移動空間，軸向移動螺（luó）紋起點必然造成刀尖與工（gōng）件幹涉（shè）。因此，選用（yòng）圓周角度分線法，該（gāi）螺紋為 6 條螺（luó）旋線，分線角（jiǎo）度為（wéi） 360°／ 6=60°。選用與螺旋槽相同寬（kuān）度且帶有螺旋升角的矩形螺紋刀，以減少刀具與工件的（de）切削（xuē）抗力。螺旋升角（jiǎo）的計（jì）算公式為 :tanφ=nP ／ πd2，其中 φ 為螺紋升角，nP 為螺紋導程 (n 為螺紋線數，P 為螺距 )，d2 為中徑。（1）此程序利用機床螺紋加工指令 G32，並由宏指令控製加工該 6 線螺紋 (FANUC 0i 係統 ):

其中 C 軸所轉角度計算如下 :H=( 螺紋起始點與終止點的距離／螺紋導程 )×360°。該程序走（zǒu）刀速度可由機床（chuáng）倍率開關控製，方便在加工過程中的調整，也能二次裝夾修複螺紋，因此非常實用。

4．結語

通（tōng）過采用宏指令編寫加工程序的兩種方法，分別利用（yòng）數控車床及車削中心來加工 6 線螺紋的實例，揭示了數控（kòng）車加工多線螺紋的規律和方法，在實（shí）踐（jiàn）中可有（yǒu）效提高螺紋的（de）加工效率和質量。

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