數控車床螺紋的加工方法

楊貞靜

摘要： 螺紋加工是車床操作工必備技能。在目前的數控車床中，螺紋切削一般有G32直進式切削方法、G76斜進式切削方法，結合我院實踐教學融入質量控制技術，爭取加工出高精度的零件及高的合格率。

關鍵詞： 數控加工螺紋切削加工方法

一、數控加工中螺紋的主要加工方法

在目前的數控加工中，螺紋切削一般有兩種方法：G32直進式切削方法和G76斜進式切削方法，由于切削方法不同，編程的方法不同，加工誤差也不同。我們在操作使用中要仔細分析。其中指令G32用于加工單行程螺紋，編程任務重，程序復雜；指令G76克服了指令G32的缺點，可以將工件從坯料到成品螺紋一次性加工完成，且程序簡捷，可節省編程時間。

1.G32直進式切削方法，由于兩側刃同時工作，切削力較大，而且排削困難，因此在切削時，兩切削刃容易磨損。在切削螺距較大的螺紋時，由于切削深度較大，刀刃磨損較快，造成螺紋中徑產生誤差；但是其加工的牙形精度較高，因此一般多用于小螺距螺紋加工。由于其刀具移動切削均靠編程來完成，因此加工程序較長；由于刀刃容易磨損，因此加工中要做到勤測量。

2.螺紋加工完成后可以通過觀察螺紋牙型判斷螺紋質量及時采取措施，當螺紋牙頂未尖時，增加刀的切入量會使螺紋大徑增大，增大量視材料塑性而定；當牙頂已被削尖時，增加刀的切入量，則大徑成比例減小。要根據這一特點正確對待螺紋的切入量，防止報廢。

二、車削螺紋應注意的問題

1.確定車螺紋切削深度的起始位置，將中滑板刻度調到零位，開車，使刀尖輕微接觸工件表面，然后迅速將中滑板刻度調至零位，以便于進刀記數。

2.試切第一條螺旋線并檢查螺距。將床鞍搖至離工件端面8—10牙處，橫向進刀0.05左右。開車，合上開合螺母，在工件表面車出一條螺旋線，至螺紋終止線處退出車刀，開反車把車刀退到工件右端；停車，用鋼尺檢查螺距是否正確。

3.用刻度盤調整背吃刀量，開車切削。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的關系按經驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量約0.1。

4.車刀將至終點時，應做好退刀停車準備，先快速退出車刀，然后開反車退出刀架。

5.再次橫向進刀，繼續切削至車出正確的牙型。注意和消除拖板的“空行程”。當第一條螺旋線車好以后，第二次進刀后車削，刀尖不在原來的螺旋線（螺旋樁）中，而是偏左或偏右，甚至車在牙頂中間，將螺紋車亂，這個現象就叫做“亂扣”。預防亂扣的方法是采用倒順（正反）車法車削。在用左右切削法車削螺紋時小拖板移動距離不要過大，若車削途中刀具損壞需重新換刀或者無意提起開合螺母，則應注意及時對刀。

三、普通螺紋刀具的裝刀與對刀

車刀安裝得過高或過低，則吃刀到一定深度時，車刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成啃刀現象；過低，則切屑不易排出。車刀徑向力的方向是工件中心，加上橫進絲杠與螺母間隙過大，致使吃刀深度不斷自動趨向加深，從而把工件抬起，出現啃刀。此時，應及時調整車刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高（可利用尾座頂尖對刀）。在粗車和半精車時，刀尖位置比工件的出中心高1％D左右（D表示被加工工件直徑）。

工件裝夾不牢，工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，會產生過大的撓度，改變車刀與工件的中心高度（工件被抬高了），形成切削深度突增，出現啃刀。此時應把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，增加工件剛性。

普通螺紋的對刀方法有試切法對刀和對刀儀自動對刀，可以直接用刀具試切對刀，也可以用G50設置工件零點，用工件移設置工件零點進行對刀。螺紋加工對刀要求不是很高，特別是Z向對刀沒有嚴格的限制，可以根據編程加工要求而定。

四、車削螺紋時常見的故障及解決辦法

在實際車削螺紋時，由于各種原因，在某一環節出現問題，引起車削螺紋時產生故障，影響正常生產。應在首件試切中及時加以解決。

1.啃刀。故障分析及解決方法：原因是車刀安裝得過高或過低，工件裝夾不牢或車刀磨損過大。

（1）車刀安裝得過高或過低。過高，則吃刀到一定深度時，車刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成啃刀現象；過低，則切屑不易排出，車刀徑向力的方向是工件中心，致使吃刀深度不斷自動趨向加深，從而把工件抬起，出現啃刀。此時，應及時調整車刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高（可利用尾座頂尖對刀）。

（2）工件裝夾不牢。工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產生過大的撓度，改變車刀與工件的中心高度（工件被抬高了），形成切削深度突增，出現啃刀，此時應把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，增加工件剛性。

（3）刀具磨損過大。引起切削力過大，頂彎工件，出現啃刀。此時應對刀具進行修磨。

2.中徑不正確。原因是在進行程序編制時根據理論值計算出螺紋的底徑，加上對刀誤差等原因，造成中徑不正確。如果中徑小了則螺紋只能報廢，如果大了則可以采用下列方法進行調整：（1）修改刀補；（2）修改程序中的X值；（3）移動刀架等三種方法。在調整過程中要不斷測量，不斷修改，直到螺紋合格為止，一般采用前面兩種方法，第三種方法很少用。

3.螺紋表面粗糙。原因是車刀刃口粗糙，切削液使用不當，切削速度和工件材料不適合，以及切削過程產生振動。應正確修整砂輪；選擇適當切削速度和切削液；調整車床床鞍壓板及燕尾導軌的鑲條等，使各導軌間隙的準確性，防止切削時產生振動。

五、提高和保證車削加工精度的途徑

1.直接減少誤差法是在生產中應用較廣的一種方法，是在表明產生加工誤差的主要因素之后，設法對其直接進行消除或減少的方法。

2.誤差補償法，就是人為地制造出一種新的原始誤差，抵消原來工藝系統中固有的原始誤差，達到減少加工誤差，提高加工精度的目的。

3.誤差分組法。在生產中加工精度是穩定的，工序能力也足夠，但毛坯或上工序的半成品精度太低，會引起定位誤差或復映誤差過大。

六、強化對普通螺紋的檢測，確保工件質量

對于一般標準螺紋，都采用螺紋環規或塞規來測量。在測量外螺紋時，如果螺紋“過端”環規正好旋進，而“止端”環規旋不進，則說明所加工的螺紋符合要求，反之就不合格。保證質量的主要方法如下：（1）加工時加強過程控制；（2）發揮質量檢驗功能；（3）把過程和結果要看得同等重要。

車削螺紋時產生問題的原因很多，既有設備的原因，又有刀具、操作者等的原因，應通過各種檢測和診斷手段，找出具體的影響因素，采取有效的解決方法。在加工精度要求較高的螺紋時，要在生產實踐中不斷總結經驗，避免出現故障。特別在應用數控車床加工精度要求較高的螺紋時，可采用兩刀加工完成，即先用G76加工方法進行粗車，然后用G32加工方法進行精車，如此可以達到比較好的效果。