使用数控车床加工多头螺纹的方法
数控车床上加工多头螺纹的方法
数控车床上加工多头螺纹的方法发表时间：2020-12-24T09:18:01.710Z 来源：《当代教育家》2020年31期作者：姚燕红袁石裕[导读] 双头螺纹是在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹，多头螺纹每旋转一周时，螺母（或螺杆）能移动几倍的螺距，所以多头螺纹常用于快速移动的机构中。
杭州市萧山区第一中等职业学校摘要：本文介绍用分层斜进法在数控机床上切削公制多头梯形螺纹（牙型角30°）的编程、计算和切削方法，进一步对职业学校学生数控加工实训起到技能提高的效果。
关键语：数控车；多头梯形螺纹；程序；斜进法双头螺纹是在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹，多头螺纹每旋转一周时，螺母（或螺杆）能移动几倍的螺距，所以多头螺纹常用于快速移动的机构中。
加工切削多头螺纹时，最主要的问题是解决螺纹的分头方法，如果分头出现误差，就会使切削的多头螺纹螺距不等，从而严重影响内外螺纹的配合精度，降低使用寿命，在普通机床上加工双头螺纹的方法有轴向分头法和圆周分头法两大类，但由于学生的操作水平有限及机床的细小误差，在普通机床上加工双头螺纹加工很难保证达到准确的分头，特别是三头螺纹以上的多头螺纹加工更为困难。
利用数控车床加工多头螺纹不但能达到准确、高精度的分头，而且在切削过程中采用斜进法，提高了生产率减少劳动时间，学生在操作编程中只要掌握方法——在程序段中Z轴方向移动一个螺距即可，从而减少了因分头误差所带来的加工困难。
一、数控车床上加工多头螺纹方法的选择当螺距P>4毫米时的双头梯形螺纹在数控车床上的切削方法通常有三种：1、左右切削法采用左右切削法是由于左右切削定位次数过多，其程序的段数也相当多，随着螺距越大，其程序段数也越多，学生在编辑过程中数据容易混淆和输入繁琐。
2、切槽法用车槽法，则要多安装一把切槽刀，计算每次切削深度，最主要的是用切槽刀切削后，梯形车刀的定样难以确定，对于基本功不扎实的同学，会更加困难。
3、分层斜进法如果改用分层斜进法时，在每次往复行程后，只需改变一个Z轴方向值，而且编程和计算简单快捷，不仅适用于所有学生，且节约时间，提高了上课效率。
数控车床加工螺纹尺寸计算方法【干货经验】
在数控车床上进行螺纹切削的方法称为使用可转位螺纹刀片的单点螺纹。
由于攻丝操作既是切削操作又是成型操作，因此攻丝刀片的形状和尺寸必须与成品螺纹的形状和尺寸相对应。
根据定义，单点螺纹加工是切削特定形状的螺旋槽的加工过程，该螺旋槽每主轴旋转均匀地前进。
螺纹的均匀性由编程的每转进给速度中的进给速度控制。
螺纹的进给速度始终是螺纹的导程，而不是螺距。
对于单头螺纹，导程和螺距是相同的。
由于单点螺纹加工是多次加工，因此CNC系统为每个线程通过提供主轴同步。
数控车床加工螺纹尺寸计算方法（方式）-数控车床加工螺纹尺寸如何计算首先，是需要知道该百度1/2锥管螺纹的大径，小径，螺距，才能加工出来。
查锥管螺纹标准，可以知道其牙数14，螺距为，牙高为，大径为，小径为，基准距离的基本值为，（最大为10，最小为），如果是外锥螺纹时，还需要知道它的有效螺纹长度应不小于（最长为15，最短为）如何应用以上查得的参数，来应用于数控加工编程以外锥管螺纹1/2为例，把外锥螺纹想象成一个梯形，底朝左，顶朝右。
底端即为大端直径，记为D,顶端即为小端直径，记为d，大径在距离小端的地方。
因为管螺纹锥度比=1：16 =（大D-小d）/锥轴线长，所以可以得到（）/=1/16，计算得到d=；同理，有（）/=1/16，计算得到D=）利用计算得到的D,d，加工出螺纹的外锥，“梯形”的高暂定为；计算出螺纹锥度R=(D-d)/2=下面开始编程G92和G76均可以以G92为例进行说明编程如下（此处以广数980T 为例，T0101M3 S300 G0Z5M8 X24数控车床数控小径数控车床怎样计算螺纹牙高…大径…小径…d的算法有很多种，根据不同的罗纹有不同的值。
下面我给你具体分开来算： 1：公制螺纹d=乘P；2：55度英制螺纹d=乘P； 3：60度圆锥管螺纹d=乘P； 4：55度圆锥管螺纹d=乘P； 5：55度圆柱管螺纹d=乘P； 6：60度米制锥螺纹d=乘P；注：d=螺纹小径，D=螺纹大径，P=螺距，H就是牙形高度粗牙就是M+公称直径（也就是螺纹大径）。
19 20课题7圆锥螺纹、多头螺纹和左旋螺纹的加工(二)
N3;（粗车两条螺旋线） T0404;(60°螺纹刀) G0G97G99X100Z100M03S500; X26Z7; G92X23.3Z-35F4.5; X22.5; X22.2; X22.05 X22.05 ; G01X26Z5.5; G92X23.3Z-35F4.5; X22.5; X22.2; X22.05 X22.05 ; G01X26Z4; G92X23.3Z-35F4.5; X22.5; X22.2; X22.05 X22.05 ; G0X100; Z100M05; M00; N4;（90°外圆精车刀） T0202; G0G97G99X100Z100M03S800F0.08;
复习：
一、螺纹加工指令 G32/G92/G76
1、螺纹切削指令 G32 1) 功能：切削圆柱螺纹或圆锥螺纹。 2) 螺纹格式：G32X(U)__Z(W)__F__; 2、螺纹切削循环（G92） 功能：车削圆锥螺纹和圆柱螺纹。 车削圆柱螺纹格式：G92Z(W)__ F__; 车削圆锥螺纹格式： G92X(U)__Z(W)__ R__ F__; R：螺纹切出点至切入点的在 X 向位移(单边)。 R＝（X 入－X 出）/2 刀具路径：矩形路径。 3、螺纹切削加工复合循环（G76） 功能： 螺纹加工复合循环。 格式： G76 P（m）(r)(a)Q(Δd)R(d); G76 Z(W) R (i) P(k) Q(Δd) F(L);
5
数控车床编程与操作
练习 1-2 工件图：M30×3(p1.5)-6g-LH
备注：查表、计算中径和顶径的极限偏 差：
中径 d2＝29 0..006 0 156 大径 d＝30
练习1-2 双线左旋螺纹的加工
0.032 0.268
O002; N1;(粗车外圆) T0101;(90°外圆粗车刀) G0G97G99X100Z100M03S500F0.3; X36Z2; G90X32Z-45; X30; G0X100; Z100M05; M00; N2;（切沟槽：10mm 宽，直径 26） T0303;（4.5mm 切槽刀） G0G97G99X100Z100M03S500; X32Z-40; G1X26.1; X32; W4F0.3; X26.1F0.08; X32; W1.5F0.3; X26F0.08; W-5.5; X32; G0X100; Z100M05; M00;
数控车床加工多头螺纹
数控车床加工多头螺纹摘要：数控车床主要用来加工盘类或轴类零件，利用数控车床加工多头螺纹，能大大提高生产效率，保证螺纹加工精度，减轻操作者的劳动强度。
我通过多年的实践经验，对多头螺纹的加工要点和操作要领进行了总结，为多头螺纹的数控加工提供了理论依据。
关键词：数控车床多头螺纹编程在普通车床上进行多头螺纹车削一直是一个加工难点：当第一条螺纹车成之后，需要手动进给小刀架并用百分表校正，使刀尖沿轴向精确移动一个螺距再加工第二条螺纹；或者打开挂轮箱，调整齿轮啮合相位，再依次加工其余各头螺纹。
受普通车床丝杠螺距误差、挂轮箱传动误差、小拖板移动误差等多方面的影响，多头螺纹的导程和螺距难以达到很高的精度。
而且，在整个加工过程中，不可避免地存在刀具磨损甚至打刀等问题，一旦换刀，新刀必须精确定位在未完成的那条螺纹线上。
这一切都要求操作者具备丰富的经验和高超的技能。
然而，在批量生产中，单靠操作者的个人经验和技能是不能保证生产效率和产品质量的。
在制造业现代化的今天，高精度数控机床和高性能数控系统的应用使许多普通机床和传统工艺难以控制的精度变得容易实现，而且生产效率和产品质量也得到了很大程度的保证。
下面我将从四个方面对数控车床加工多头螺纹进行分析：一、螺纹的基本特征在机械制造中，螺纹联接被广泛应用，例如数控车床的的主轴与卡盘的联结，方刀架上螺钉对刀具的紧固，丝杠螺母的传动等。
圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。
螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹，按其截面形状（牙型）分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹，三角形螺纹主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动；按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹，一般用右旋螺纹；按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹；联接用的多为单线，传动用的采用双线或多线；按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹等，按使用场合和功能不同，可分为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等。
数控车教学中多头螺纹加工方法的探究
数控车削网螺纹的编程方法及案例分析
滚花是用滚花刀将工件表面滚压出直纹或网纹的方法称为滚花。
想采用螺纹刀在数控车床上完成网纹状滚花的加工，加工的思路就是多线（多头）螺纹+左右旋螺纹加工！在编制程序之前，首先要搞清楚到底要加工多少头螺纹及圆分度？还要搞清楚螺纹的导程是多少？以及左右旋螺纹的加工方法？关于头数的求解，不想向滚花刀一样，通过直径除以模数求解。
这里就灵活一点，假设想要的节距也就是网纹间距为1mm,那么头数就应该等于工件的周长除以节距。
例如直径为30时，头数为94。
关于螺纹的导程，应该拿头数乘以节距，反正就是螺纹而已，其实呢？大概就是工件的周长94.23，这样比较简单一些好计算！这样加工出来的应该是倾斜45°的网纹！关于左右旋螺纹的加工方法如下如所示，简单的一把刀就是从右往左为右旋，反之左旋！在明白以上的讲解之后，回头再想一下，关于多条螺纹的加工方法，不同的系统有不同的指令或方法。
参考程序如下：1.广数M3S300T0101G0X32Z6X30G92X29.9Z-120F94L94X29.8X29.7X29.6G0X32Z-120G92X29.9Z60F94L94X29.8X29.7X29.6G0X32Z100M302.FANUCM3S300T0101G0X32Z6#1=0WHILE[#1LT360000]DO1#3=#3-0.1X#3G32Z-120F94Q#1G32Z6F94Q#1#2=FUP[360000/94];或#2=4#1=#1+#2；每次Q的角度增量END1G0X32Z100M303.其它FANCU，又不会宏程序，可以采用调用子程序的方式来进行，编程思路或主要参考程序如下主程序：M98P1L94子程序：G32X29.9F94G0X32W1M99以上针对网螺纹或滚花如何在数控车床进行加工的一点个人思路，并不是说可取代滚花，只是探讨一种加工思路或方法而已。
比如薄壁或圆弧手柄等，是不是就要采用这中近似的方法呢？。
多头螺纹的数控车床加工过程研究
Ｇ ３ ２ Ｘ（ Ｕ）Ｚ （ Ｗ）Ｆ （ Ｅ）Ｐ
式 中： Ｘ、 ｚ为 绝 对 尺 寸 编 程 的 螺 纹 终 点 坐 标 （ 采 用直 径 编程 ） ， Ｕ、 Ｗ 为增 量 尺 寸 编 程 的 螺 纹 终
在制 造业 现代 化 高 速发 展 的今 天 ， 高 精 度数 控 车床 和高 性 能 数 控 系统 的应 用 使 许 多 普 通 机 床 和 传 统 工艺难 以控制 的 精 度 变得 容 易 实 现 ， 而且 生 产 效 率 和产 品质 量 也 得 到 了很 大 程 度 的保 证 。下 面 笔者 将从 四个 方 面 对 多 头 螺 纹 的数 控 车 床 加 工 过
到 了很 大程 度 的提高 。
在机械 制 造 中 ， 螺纹联接 被广泛应用 ， 例 如 数 控 车 床 的主轴 与卡 盘 的联 接 、 方 刀 架 上 螺 钉对 刀 具
的紧 固、 丝 杠螺 母 的传 动 等 。它是 在 圆柱 或 圆锥 表
面上 沿着 螺 旋 线 所 形 成 的具 有 规 定 牙 型 的 连 续 凸 起 和 沟槽 ， 有外 螺 纹 和 内螺 纹 两 种 。按 照 剖 面形 状
的不 同 ， 螺 纹 主要 分 为 三 角 螺 纹 、 梯 形 螺纹 、 锯 齿 螺 纹和 矩形 螺 纹 四种 ； 按 照线 数 不 同 ， 螺 纹 又 可 分 为 单 线 螺纹 和多 线螺 纹 。 在各 种 机 械 中 ， 螺 纹零 件 的 作 用 主要有 以下两 个 ： 一 是 用 于联 接 、 紧固； 二 是 用 于传 递 动 力 ， 改 变 运 动 形 式 。三 角 螺 纹 常 用 于 联 接、 紧固； 梯 形螺 纹 和矩 形 螺 纹 常 用 于传 递 动 力 ， 改 变 运 动形式 。由于用 途 不 同 ， 它 们 的技 术要 求 和 加
数控车床多头螺纹加工方法【干货】
下面通过螺纹零件的实际加工分析，阐述数控车床多头螺纹的加工步骤和方法。
一、螺纹的基本特性在机械制造中，螺纹联接被广泛应用，例如数控车床的主轴与卡盘的联结，方刀架上螺钉对刀具的坚固，丝杠螺母的传动等。
它是在圆柱或圆锥表面上沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起和沟槽，有外螺纹和内螺纹两种。
按照螺纹剖面形状的不同，主要有三角螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹和矩形螺纹四种。
按照螺纹的线数不同，又可分为单线螺纹和多线螺纹。
在各种机械中，螺纹零件的作用主要有以下几点：一是用于连接、紧固;二是用于传递动力，改变运动形式。
三角螺纹常用于连接、坚固;梯形螺纹和矩形螺纹常用于传递动力，改变运动形式。
由于用途不同，它们的技术要求和加工方法也不一样。
二、加工方法螺纹的加工，随着科学技术的发展，除采用普通机床加工外，常采用数控机床加工。
这样既能减轻加工螺纹的加工难度又能提高工作效率，并且能保证螺纹加工质量。
数控机床加工螺纹常用G32、G92和G76三条指令。
其中指令G32用于加工单行程螺纹，编程任务重，程序复杂;而采用指令G92，可以实现简单螺纹切削循环，使程序编辑大为简化，但要求工件坯料事先必须经过粗加工。
指令G76，克服了指令G92的缺点，可以将工件从坯料到成品螺纹一次性加工完成。
且程序简捷，可节省编程时间。
在普通车床上进行多头螺纹车削一直是一个加工难点：当第一条螺纹车成之后，需要手动进给小刀架并用百分表校正，使刀尖沿轴向精确移动一个螺距再加工第二条螺纹;或者打开挂轮箱，调整齿轮啮合相位，再依次加工其余各头螺纹。
受普通车床丝杠螺距误差、挂轮箱传动误差、小拖板移动误差等多方面的影响，多头螺纹的导程和螺距难以达到很高的精度。
而且，在整个加工过程中，不可避免地存在刀具磨损甚至打刀等问题，一旦换刀，新刀必须精确定位在未完成的那条螺纹线上。
这一切都要求操作者具备丰富的经验和高超的技能。
然而，在批量生产中，单靠操作者的个人经验和技能是不能保证生产效率和产品质量的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
广西纺织工业学校卢元黄宏班
【摘要】分析螺纹零件的基本特征，讲解数控车床加工多头螺纹的一般方法和步骤。
【关键词】数控车床多头螺纹加工方法
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2014）08B-0118-02
螺纹加工是中职学校学生在数控车床实操中的必学内容，大多数学生对螺纹加工觉得难以掌握，特别对加工多头螺纹，感到难度很大。
为了帮助学生掌握多头螺纹的加工方法，下面以数控车床加工多头螺纹的方法，分析螺纹零件特性，讲解多头螺纹的加工方法和步骤。
一、螺纹的基本特性
螺纹连接在各行各业应用很普遍。
其作用一是作为物体之间的固定连接，例如汽车上轮毂的紧固螺钉；二是用于传递动力，同时改变运动的形式（如旋转运动改变为直线运动），例如数控车床的水平调整使用的垫脚千斤顶。
按照螺纹剖面形状的不同，主要分为三角螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹和矩形螺纹四种。
在实际中，根据用途不同选用四种中的一种，例如固定连接固定时选用三角螺纹；传递动力及改变运动形式时选用梯形或矩形螺纹；锯齿螺纹一般用在特定的场合，如用在单向传力的场合。
二、普通车床加工多头螺纹的难点
若采用普通车床对下面零件进行多头螺纹加工（如图1所示），会存在以下的加工难点。
1．当第一条螺纹车成之后，需要手动进给小刀架前移一个螺距，并使用百分表或量块进行精确测量，使刀尖沿轴向精确移动一个螺距，然后再进行下一条螺纹的加工，这样一个螺纹一个螺纹地加工。
2．有些年代比较久远的车床，由于车床运转误差使得齿轮啮合相位容易产生偏移，这样在加工中还需要不断地打开挂轮箱，来调整齿轮啮合相位。
3．由于受普通车床从卡盘到刀架之间传动链误差的影响，多头螺纹的导程和螺距难以达到很高的精度。
4．加工过程中，当刀具磨损甚至出现打刀时，需要进行换刀。
刀具重新定位时必须准确，否则螺纹会发生乱牙。
这4个难点决定了在普通车床上进行多头螺纹加工的难度，它要求操作者具备高技能水平，这就局限了操作者的人群数量。
数控车床没有以上难点，一般的技术工人可以学会和掌握数控车床加工多头螺纹零件的方法。
另外，数控车床在螺纹加工的生产中不但能极大地提高生产效率，减轻劳动强度，而且加工精度较高。
三、数控车床加工多头螺纹的常用方法
使用数控车床加工多头螺纹，加工的质量和效率均能较好地得到保证。
数控车床加工螺纹一般有两种加工方法。
（一）G92直进切削方法
格式：G92 X Z F 。
用于加工单行程螺纹，程序复杂，每次切削深度一般由编程人员给出。
（二）G76斜进切削方法
格式：G76 P（m）（a） Q（dmin）
R（d）；
G76 X（U） Z（W） R（i） P（k）
Q（d） F（I）。
它克服了指令G92的缺点，可以将工件从坯料到成品螺纹一次性加工完成，切削深度由控制系统来计算给出，程序简单，可节省编程时间。
G76 与G92相比，前者较优，所以通常学生在加工编程中，用G76比较多。
四、多头螺纹加工的工艺实例分析
现以广州数控系统的GSK 980 TA车床，加工以上图1的螺纹M 28×3／2-5 g 6 g为例，讲解多头螺纹的数控车床加工过程。
工件要求：螺纹长度为28 mm，倒角为2×45°，螺牙表面粗糙度为Ra 3.2。
采用的材料为45#圆钢坯料。
（一）计算多头螺纹的各项尺寸
通过对以上图1分析，螺纹M 28× 3／2的已知参数：螺纹的公称直径d＝28 mm，导程为L ＝3 mm，螺距P＝1.5 mm，头数n＝2 mm。
根据公式可计算，螺纹小径 d1＝d-1.0825 p＝28-1.0825×1.5＝26.376 mm，螺纹中径d2＝d-0.649 p＝28-0.649×1.5＝27.026 mm。
根据公差带，由《机械手册》查表得尺寸上偏差为－0.032，下偏差为－0.268，公差为0.236。
（二）正确选择多头螺纹刀具
加工多头螺纹车刀的种类、材质较多，根据被加工材料合理选用。
以加工案例（如图1所示）零件材料为45号钢牌号为例，对于45号圆钢材质，宜选用现代加工用的涂层硬质合金成形刀，或者一般的YT 15硬质合金车刀。
涂层硬质合金刀具材料具有高温硬度，摩擦系数较小，消耗功率小，节约能源，被加工工件表面的粗糙度值较小，工作效率较高。
Y T15硬质合金没有像涂层硬质合金这么好，从硬度来讲没有这么硬，工件表面的粗糙度值较大，工作效率较低。
因此有条件的话最好选择涂层硬质合金。
五、多头螺纹加工方法及程序设计
多头螺纹的编程方法和单头螺纹编程方法相似，现以加工案例（如图1所示）为例讲解。
用GSK 980 TA系统程序编辑如下：
（工件原点设在右端面中心）
程序内容程序说明
O 1234
G 00 X 100 Z 100 定位至起刀点
S 280 M 03 启动主轴，转速280转/分
T 0303 螺纹车刀
G 00 X 32 Z 4.5 定位至（32，4.5）
G 76 P 020060 Q 100 R 0.05 G 76 X 26.375 Z-28 P 975 Q 500 F 1.5 G 76 螺纹车削循环加工第一头螺纹
G 00 X 32 Z 3 定位至（32，3）加工第二头螺纹
G 76 P 020060 Q 100 R 0.05 G 76 X 26.376 Z-28 P 975 Q 500 F 1.5 G 76 螺纹车削循环加工第一头螺纹
G 00 X 100 Z 100 返回刀具起始点
T 0300 M 05 取消刀补、停主轴
M 30 程序结束
六、多头螺纹加工的控制因素
在运用程序加工多头螺纹中，要特别注意对以下问题的控制：（1）主轴转速的确定。
确定好主轴转速，中途就不能变换，否则会产生乱牙。
（2）表面粗糙度的要求。
一般情况下，螺纹的两侧牙面最低要求Ra 3.2，最高要求Ra 1.6。
（3）中径尺寸精度的要求。
一般采用三角螺纹公法线测量，或者螺纹环规。
使用指令G 76编程加工多头螺纹是最常用的方法。
综合以上所述，数控车床加工多头螺纹有着普通车床无可比拟的优势，使用数控车床车削多头螺纹时不存在分头精度低的问题，且较
易保证加工质量，同时生产效率也较高，经济效益十分明显。