淺談普通螺紋的加工方法

摘要：在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，螺紋是常用的機(jī)械連接零件，利用數(shù)控車床加工螺紋，能大大提高生產(chǎn)效率、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。三角形螺紋加工是數(shù)控加工中的基本操作，完成螺紋的加工需進(jìn)行加工尺寸分析、合理安排切削用量、正確選用編程指令。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 螺紋 加工操作

在機(jī)械制造中，螺紋是常用的機(jī)械連接零件，螺紋類型有多種，按螺旋線形成的表面分為外螺紋和內(nèi)螺紋兩種；按照螺紋牙型的不同，分為三角螺紋（普通螺紋）、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種；按螺紋的線數(shù)不同，又可分為單線螺紋和多線螺紋。在各種機(jī)械制造中，普通螺紋聯(lián)接應(yīng)用最為廣泛，常用于連接、堅(jiān)固。螺紋的加工，除采用普通機(jī)床加工外，常采用數(shù)控機(jī)床加工。這樣既能減輕加工螺紋的加工難度又能提高工作效率，并且能保證螺紋加工質(zhì)量。本次主要來(lái)談?wù)勂胀菁y的加工方法。

一、螺紋加工尺寸分析

標(biāo)準(zhǔn)普通螺紋的代號(hào)有公稱直徑、螺距及公差帶代號(hào)，但在實(shí)際加工中，涉及到多個(gè)尺寸需要計(jì)算。在加工外螺紋時(shí)，需要計(jì)算實(shí)際車削時(shí)的外圓柱面的直徑、螺紋的實(shí)際牙型高度及螺紋實(shí)際小徑；在加工內(nèi)螺紋時(shí)，需要計(jì)算實(shí)際車削時(shí)的內(nèi)螺紋的底孔直徑、實(shí)際牙型高度及內(nèi)螺紋實(shí)際大徑。

由于車削螺紋起始需要一個(gè)加速過(guò)程，終止時(shí)有一個(gè)減速過(guò)程，因此在加工螺紋時(shí)，兩端必須設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段和減速退刀段。這兩個(gè)數(shù)值與螺紋的螺距和螺紋精度有關(guān)。實(shí)際生產(chǎn)中，一般升速段設(shè)置值為2-5mm，大螺距和高精度的螺紋取大值，減速段一般為退刀槽寬度的一半左右（取1-3mm）。

二、螺紋加工時(shí)切削用量的選用

切削用量的大小對(duì)切削力、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有影響，在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，應(yīng)充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，合理選擇切削用量。

首先選擇主軸轉(zhuǎn)速n，在數(shù)控車床上加工螺紋，主軸轉(zhuǎn)速受數(shù)控系統(tǒng)、螺紋導(dǎo)程、刀具、尺寸及材料等多種因素影響。不同的數(shù)控系統(tǒng)有不同的主軸轉(zhuǎn)速范圍，大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床車削螺紋時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速一般為n<1200/p-k，其中p為螺距，k為保險(xiǎn)系數(shù)，一般取80。

其次選擇背吃刀量ap，加工螺紋時(shí)，單邊切削總深度等于螺紋實(shí)際牙型高度時(shí)，一般取0.65p。車削時(shí)應(yīng)遵循后一刀的背吃刀量不能超過(guò)前一刀背吃刀量的原則，即遞減的背吃刀量分配方式，否則會(huì)因切削面積的增加，切削力過(guò)大而損壞刀具。但為了提高螺紋的表面粗糙度，用硬質(zhì)合金刀時(shí)，最后一刀的背吃刀量不能小于0.1mm。

最后是進(jìn)給量f，對(duì)于單線螺紋進(jìn)給量為螺距；對(duì)于多線螺紋，進(jìn)給量為導(dǎo)程。

三、螺紋加工指令及編程方法（FANUC系統(tǒng)）

采用FANUC系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床加工螺紋常用指令為G32、G92和G76。其中G32指令可以加工圓柱螺紋、圓錐螺紋、內(nèi)外螺紋等單行程螺紋，編程任務(wù)重，程序復(fù)雜；G92指令可切削錐螺紋和圓柱螺紋，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單螺紋切削循環(huán)，大大簡(jiǎn)化了程序的編制；指令G76，只要編寫(xiě)出螺紋的底徑值、螺紋z向終點(diǎn)位置，牙深及第一次背吃刀量等加工參數(shù)，數(shù)控車床就可以自動(dòng)計(jì)算每次的背吃刀量進(jìn)行循環(huán)切削，直到加工完為止，適合加工多線螺紋。

加工螺紋的進(jìn)刀方法有直進(jìn)法和斜進(jìn)法，因此在編程過(guò)程中不同的切削方法應(yīng)選用不同的指令。G32、G92指令屬于直進(jìn)式切削方法，由于兩側(cè)刃同時(shí)工作，切削力較大，而且排削困難，兩切削刃容易磨損，一般多用于小螺距螺紋加工。G76屬于斜進(jìn)式切削方法，因?yàn)槭菃蝹?cè)刃加工，所以右邊刀刃容易損傷和磨損，使加工的螺紋面不直；另外，刀尖角一旦發(fā)生變化，就會(huì)造成牙形精度較差。但這種加工方法的優(yōu)點(diǎn)是切削深度為遞減式，刀具負(fù)載較小，排屑容易。多用于大螺距螺紋的加工。

下面用G32來(lái)編制程序，采用FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床，加工以M24X1.5，螺紋長(zhǎng)為17mm的外螺紋為例，來(lái)講解程序的編制。

采用G32編制螺紋程序，指令格式為：G32X（U）Z（W）F（E）P；式中：x、Z——絕對(duì)尺寸編程的螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)（采用直徑編程）。u、W——增量尺寸編程的螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)（采用直徑編程）F——螺紋的導(dǎo)程p——螺紋的頭數(shù)，程序如下

因此，在實(shí)際加工生產(chǎn)中，螺紋的編制形式有多種，我們要充分利用所掌握的專業(yè)知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，不斷總結(jié)，根據(jù)不同的螺紋參數(shù)要求，選擇適合的加工方法，為螺紋高質(zhì)量、高效率的加工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。