浅谈螺纹数控加工的工艺和指令 ◆胡 玮 （湖北工程职业学院，湖北黄石４３５０００） 【摘要】分析了轴类零件中螺纹的工艺方案制订，阐述了在编程过 程中需要注意的细节，探讨了如何最简单最方便的加工螺纹。 ２．编程方法 【关键词】螺纹；工艺；编程 常用螺纹的牙型有三角形、梯形、矩形等。螺纹的加工方法多 种多样，比如数据说，大规模生产直径较小的三角螺纹，常采用滚 丝、搓丝或轧丝的方法，对数量较少或批量不大的螺纹常采用车削 方法。随着数控技术的逐渐普及，轴类零件越来越多的采用数控 车床加工。这里以华中数控世纪星系统为例，介绍在数控车床上 加工螺纹时，其工艺方案的制定及数控加工程序的编制。 １．加工工艺分析 不同的数控系统，车螺纹的编程指令有所不同。对于华中数 控系统来说，有三种指令可用于等螺距直螺纹、锥螺纹的车削加工 如图１所示，螺纹的螺距为２ｍｍ，根据表１可知其牙深为１． ２９９ｍｍ，安排５次走刀，每次的背吃刀量分别为０．９、０．６、０．６、０．４、０ １，车螺纹时设定升速段为５ｍｍ，降速段为２ｍｍ。 ／ 在数控车床上加工螺纹，首先要制定合理的工艺方案，然后才 能进行编程响数控车床效率的发挥，而且和加工工艺方案的好坏 哟有关不仅会影响直接影响到螺纹的加工质量。 １．１走刀路线的确定 在数控车床上车螺纹时，沿螺距方向的ｚ向进给应和车床主 轴的旋转保持严格的速比关系，考虑到刀具从停止状态到到达指 定的进给速度或从指定的进给速度降为零，驱动系统必有个过渡 过程，因此沿轴向进给的加工路线长度，除保证螺纹长度外，还应 增加刀具引入距离６ 和超越距离８：，８ 和８：的数值与车床拖动 系统的动态特性、螺纹的螺距和精度有关。 般８ 为２．５ｍｍ，对大螺距和高精度的螺纹取大值；８ 一般 一０ § 一 ／ ２ ４Ｏ １ｅＬ ｚ轴 图１切削圆柱螺纹 ２．１采用Ｇ３２指令进行车螺纹 Ｇ００ Ｘ２９．１ Ｚ５；Ｇ３２ Ｚ．４２ Ｆ２；Ｚ５；Ｘ２８．５；（第二次车螺纹，背吃 刀量为０．６ｍｍ） Ｇ３２ ｚ．４２．Ｆ２： Ｇｏ０ Ｘ３２： Ｚ５； 取８ 的÷左右。若螺纹收尾处没有退刀槽时，收尾处的形状与数 控系统有关， 般按４５。退刀收尾。 １．２螺纹车刀的选用 螺纹车刀属于成形车刀，要保证螺纹牙型的精度，必须正确刃 磨和安装车刀。对螺纹车刀的要求主要有以下几点： 车刀的刀尖角一定要等于螺纹的牙型角；精车时车刀的纵向 前角应等于０。，粗车时允许有５。．１５。的纵向前角；因受螺纹升角 的影响，车刀两侧的静止后角应不相等，将给方向后面的后角较 大，一般应保证两侧面均有３。．５。的工作后角；车刀两侧刃的直线 性要好。 ）ｃ２７．９： Ｇ３２ Ｚ．４２．Ｆ２；（第三次车螺纹，背吃刀量为Ｏ．６ｍｍ） Ｃ－Ｏ０ Ｘ３２； Ｚ５； Ｘ２７．４； Ｇ３２ Ｚ．４２．Ｆ２；（第四次车螺纹，背吃刀量为０．４ｒａｍ） ＣＯ）Ｘ３２； Ｚ５； Ｘ２７．４； 制造螺纹车刀的材料有高速钢和硬质合金两种。高速钢螺纹 车刀刃磨方便、切削刃锋利、韧性好，能承受较大的切削冲击力，加 工的螺纹表面粗糙度小。但它的耐热性差，不宜高速车削。 硬质合金螺纹车刀的硬度高、耐磨性好、耐高温，但抗冲击能 力差。数控车床一般选用硬质合金可转位车刀。 螺纹车刀刀片有全牙型刀片、泛螺距刀片、多齿刀片三种。由 于泛螺距刀片可加工刀尖角相同螺距不同的螺纹，所以应用广泛。 采用泛螺距刀片时，外螺纹的外径、内螺纹的内径须在螺纹加工前 车削到正确的直径。 １－３三角螺纹的车削方法 车螺纹的进到方式有直进式和斜进式，直进式车螺纹容易保 证牙型的正确性，但车削时，车刀刀尖和两侧切削刃同时进行切 削，切削力较大，容易产生扎刀现象，因此只适用于车削较小螺距 Ｇ３２ Ｚ．４２．Ｆ２；（最后一次车螺纹，背吃刀量为０．４ｍｍ） ＣＯＯ Ｘ３２； Ｘ１５０ Ｚ１５０； ２．２采用Ｇ９２指令进行车螺纹 Ｇ００ Ｘ４０ Ｚ５；（刀具定位到循环起点） Ｇ９２ Ｘ２９．１ ｚ一４２ Ｆ２；（第一次车螺纹） Ｘ２８．５；（第二次车螺纹） Ｘ２７．９；（第三次车螺纹） Ｘ２７．５；（第四次车螺纹） ）ｃ２７．４；（最后一次车螺纹） Ｇ０ｏ Ｘ１５０ ｚ４５０：（刀具回换刀点） ２．３采用Ｇ７６指令进行车螺纹 Ｇ００ Ｘ４０ Ｚ５；（刀具可以定位到循环起点） Ｇ７６ Ｐ０１１０６０ Ｑａｏｏ Ｒ０．２；（车螺纹） Ｇ７６ Ｘ２７．４ Ｚ．４２．０ Ｒ０ Ｐ１２９９ Ｆ２．０； 的螺纹。用斜进法车削螺纹，刀具是单侧刃加工，排屑顺利，不易 扎刀。 ． １．４选择切削用量 （１）主轴转速的确定 在车削螺纹时，车刀的主轴转速将受到螺纹的螺距（或导程） 大小、驱动电机的升降频特性及螺纹差补运算速度等多种因素影 响，故对于不同的数控系统，推荐有不同的主轴转速选择范围。 （２）走刀次数和背吃刀量的确定 螺纹加工中的走刀次数和背吃刀量会直接影响螺纹的加工质 量，车削螺纹时的走刀次数和背吃刀量，譬如螺距为１．５的螺纹牙 深０．９７４，第一刀切削０．８，第二刀切削０．６，第三刀切削０．４，第四刀 切削Ｏ．１６。 ＧＯ０ Ｘ１５０ Ｚ１５０；（刀具回换刀点） 通过对同一螺纹的三种不同的编程方法进行分析，可以知道 采用Ｇ７６编程是最为方便，程序段最少，但是参数的计算比较复 杂，实际加工中若参数设置不当，很容易造成打刀的现象。采用 Ｇ３２编程，程序段长，一般很少采用此种方法 采用Ｇ９２编程，条 理很清晰并且走刀路线直观，又因为程序段不是太长，所以实际加 工中这种方法用的很多。 参考文献： ［１］数控编程基础，湖北机械工业出版社，湖北，２００８ ［２］禹城．数控车削项目教程，武汉：华中科技大学出版社，２００８ ３０１ 鞠