如何用數控車床車削三角形螺紋

隨著科學技術的發展，數控技術在生產中應用越來越廣。在數控車床上加工三角螺紋是非常容易的，但要保證螺紋的加工精度和尺寸要求，就必須掌握加工三角螺紋的參數和加工方法。

用數控車床車削螺紋相對于用普通車床車削螺紋來說是比較省心的。但筆者認為要車好高質量的螺紋還是要研究好螺紋的參數、刀具、編程和檢測。本文以寶雞機床SK50FANUCO數控系統加工M30×2的外三角螺紋為例，退刀槽寬度為5mm，分析螺紋加工過程中應注意的問題和解決的方法。

一、車削螺紋工件的螺紋參數和工藝要求

第一，確定螺紋大徑、中徑：

加工外螺紋的外螺紋大徑(公稱直徑d)，d=30㎜；

車螺紋前直徑的確定：一般應車得比基本尺寸小0.2～0.4mm（約0.13P）；

螺紋中徑：

d2=d-0.6495p=30-0.6495×2＝28.701㎜，在中徑處螺紋牙厚和槽寬相等。

第二，螺柱右端面要倒角至小于螺紋小徑，左邊加工退刀槽。

第三，確定螺紋切削加工的切削用量：

背吃刀量的確定。因為螺紋加工處于多刃切削工作條件下，切削力較大且屬于非自由切削，車刀的強度往往不能保證螺紋一次加工完成。就需要進行多次切削來完成螺紋的加工。粗精車的總切深為ap=1.3P。

進給量的確定。為保證螺距的準確，就應保證在加工過程中，主軸每旋轉一周，車刀就進給一個螺紋導程，從而使加工單線螺紋的進給量等于單線螺紋的螺距，即f=p=2㎜。

主軸轉速的確定。為保證螺紋加工的順利進行，選取主軸轉速為400r／min。

二、車刀的選擇、刃磨和安裝

螺紋車刀的選擇主要考慮刀具、形狀和幾何角度等三個方面。高速鋼螺紋車刀，適用于加工大螺距的螺紋和精密螺紋等工件；硬質合金螺紋車刀適用于加工脆性材料（鑄鐵）和高速切削塑性工件。螺紋車刀的幾何角度有三個：一是刀尖角ε應等于牙形角，車削普通三角形螺紋是60°；二是前角γ一般為0°～15°；三是后角α一般為5°～10°，進刀方向一面應稍大一些。

刃磨車刀時要根據粗、精車的要求，刃磨出合理的前、后角。粗車刀前角大，后角小，精車刀則相反。車刀的左右刀刃必須是直線，無崩刃。刀尖角在刃磨時用螺紋角度樣板測量刀尖角。測量時，把刀尖角與樣板貼合，對準光源，仔細觀察兩邊貼合的間隙，并以此為依據進行修磨。

車削螺紋時，為了保證牙形正確，對安裝螺紋車刀提出了嚴格的要求。安裝時刀尖高度必須對準工件旋轉中心（可根據尾座頂針高度檢查）；車刀刀尖角的中心線必須與工件嚴格垂直，裝刀時可用樣板來對刀。如果車刀裝歪，就會產生牙形歪斜；刀頭伸出不能太長，一般為20～25mm（約刀桿厚度的1.5倍）。

三、編寫程序的方法要求

在編程中螺紋刀的起點應定在大于2P處，收尾處要比螺紋長度大一些；粗、精車時螺紋刀的起點應相同；另外，由于切削力較大，所以吃刀量要小，否則可能會因工件移位導致亂牙；加工時主軸轉速一般在400r／min，切削過程中不能變速，否則會亂扣；G92編程時，可走多一到兩次的空刀，以提高螺紋表面的粗糙度等級。車削螺紋時，恰當地使用切削液，也可提高生產率和零件質量。

采用FANUCO系統中的G92指令編程， 編寫參考程序如下:

O0001;

G0G40G99G98M03S400T0101;X35 Z5;

G92 X29.1 Z-38 F2;X28.5;X27.9;X27.5;

X27.4;X27.4;

G00 X100 Z100;M30;

四、外三角形螺紋的測量與檢驗

試加工后，檢測螺紋主要測量大徑、螺距、牙形角和螺紋中徑，而且這些測量要在拆卸工件、刀具前進行，發現問題才能及時補救。

1.大徑的測量

螺紋的大徑公差較大，一般用游標卡尺測量。

2.螺距、牙型角的測量

（1）用螺距規測量；

（2）用鋼直尺、游標卡尺測量，普通螺紋的螺距一般較小，在測量時，最好量10個螺距的長度，再除以10得到一個螺距的尺寸。牙形角一般用樣板測量。也可用螺距規同時測量螺距和牙形角。

3.測量螺紋中徑

螺紋中徑常用螺紋千分尺測量。它有兩個可以調換的測量頭，在測量時，兩個跟牙形相同的觸頭正好卡在螺紋的牙形面，所得到的千分尺讀數就是該螺紋的中徑實際尺寸。

4.綜合測量

用螺紋環規檢查三角形外螺紋。首先應對螺紋的直徑、螺距、牙形和粗糙度進行檢查，然后再用環規測量外螺紋的尺寸精度。如果環規通端正好擰進去，而止端擰不進去，說明螺紋精度符合要求。

總之，車削螺紋時產生的故障形式多種多樣，既有設備的因素，也有刀具、操作者的因素，在排除故障時要具體情況具體分析，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，車削出高質量的螺紋。

（作者單位：淄博市技師學院）