数控车床螺纹的加工方法

摘 要： 螺纹加工是车床操作工必备技能。在目前的数控车床中，螺纹切削一般有G32直进式切削方法、G76斜进式切削方法，结合我院实践教学融入质量控制技术，争取加工出高精度的零件及高的合格率。

关键词： 数控加工 螺纹切削 加工方法

一、数控加工中螺纹的主要加工方法

在目前的数控加工中，螺纹切削一般有两种方法：G32直进式切削方法和G76斜进式切削方法，由于切削方法不同，编程的方法不同，加工误差也不同。我们在操作使用中要仔细分析。其中指令G32用于加工单行程螺纹，编程任务重，程序复杂；指令G76克服了指令G32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。

1.G32直进式切削方法，由于两侧刃同时工作，切削力较大，而且排削困难，因此在切削时，两切削刃容易磨损。在切削螺距较大的螺纹时，由于切削深度较大，刀刃磨损较快，造成螺纹中径产生误差；但是其加工的牙形精度较高，因此一般多用于小螺距螺纹加工。由于其刀具移动切削均靠编程来完成，因此加工程序较长；由于刀刃容易磨损，因此加工中要做到勤测量。

2.螺纹加工完成后可以通过观察螺纹牙型判断螺纹质量及时采取措施，当螺纹牙顶未尖时，增加刀的切入量会使螺纹大径增大，增大量视材料塑性而定；当牙顶已被削尖时，增加刀的切入量，则大径成比例减小。要根据这一特点正确对待螺纹的切入量，防止报废。

二、车削螺纹应注意的问题

1.确定车螺纹切削深度的起始位置，将中滑板刻度调到零位，开车，使刀尖轻微接触工件表面，然后迅速将中滑板刻度调至零位，以便于进刀记数。

2.试切第一条螺旋线并检查螺距。将床鞍摇至离工件端面8―10牙处，横向进刀0.05左右。开车，合上开合螺母，在工件表面车出一条螺旋线，至螺纹终止线处退出车刀，开反车把车刀退到工件右端；停车，用钢尺检查螺距是否正确。

3.用刻度盘调整背吃刀量，开车切削。螺纹的总背吃刀量ap与螺距的关系按经验公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量约0.1。

4.车刀将至终点时，应做好退刀停车准备，先快速退出车刀，然后开反车退出刀架。

5.再次横向进刀，继续切削至车出正确的牙型。注意和消除拖板的“空行程”。当第一条螺旋线车好以后，第二次进刀后车削，刀尖不在原来的螺旋线（螺旋桩）中，而是偏左或偏右，甚至车在牙顶中间，将螺纹车乱，这个现象就叫做“乱扣”。预防乱扣的方法是采用倒顺（正反）车法车削。在用左右切削法车削螺纹时小拖板移动距离不要过大，若车削途中刀具损坏需重新换刀或者无意提起开合螺母，则应注意及时对刀。

三、普通螺纹刀具的装刀与对刀

车刀安装得过高或过低，则吃刀到一定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大摩擦力，甚至把工件顶弯，造成啃刀现象；过低，则切屑不易排出。车刀径向力的方向是工件中心，加上横进丝杠与螺母间隙过大，致使吃刀深度不断自动趋向加深，从而把工件抬起，出现啃刀。此时，应及时调整车刀高度，使其刀尖与工件的轴线等高（可利用尾座顶尖对刀）。在粗车和半精车时，刀尖位置比工件的出中心高1％D左右（D表示被加工工件直径）。

工件装夹不牢，工件本身的刚性不能承受车削时的切削力，会产生过大的挠度，改变车刀与工件的中心高度（工件被抬高了），形成切削深度突增，出现啃刀。此时应把工件装夹牢固，可使用尾座顶尖等，增加工件刚性。

普通螺纹的对刀方法有试切法对刀和对刀仪自动对刀，可以直接用刀具试切对刀，也可以用G50设置工件零点，用工件移设置工件零点进行对刀。螺纹加工对刀要求不是很高，特别是Z向对刀没有严格的限制，可以根据编程加工要求而定。

四、车削螺纹时常见的故障及解决办法

在实际车削螺纹时，由于各种原因，在某一环节出现问题，引起车削螺纹时产生故障，影响正常生产。应在首件试切中及时加以解决。

1.啃刀。故障分析及解决方法：原因是车刀安装得过高或过低，工件装夹不牢或车刀磨损过大。

（1）车刀安装得过高或过低。过高，则吃刀到一定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大摩擦力，甚至把工件顶弯，造成啃刀现象；过低，则切屑不易排出，车刀径向力的方向是工件中心，致使吃刀深度不断自动趋向加深，从而把工件抬起，出现啃刀。此时，应及时调整车刀高度，使其刀尖与工件的轴线等高（可利用尾座顶尖对刀）。

（2）工件装夹不牢。工件本身的刚性不能承受车削时的切削力，因而产生过大的挠度，改变车刀与工件的中心高度（工件被抬高了），形成切削深度突增，出现啃刀，此时应把工件装夹牢固，可使用尾座顶尖等，增加工件刚性。

（3）刀具磨损过大。引起切削力过大，顶弯工件，出现啃刀。此时应对刀具进行修磨。

2.中径不正确。原因是在进行程序编制时根据理论值计算出螺纹的底径，加上对刀误差等原因，造成中径不正确。如果中径小了则螺纹只能报废，如果大了则可以采用下列方法进行调整：（1）修改刀补；（2）修改程序中的X值；（3）移动刀架等三种方法。在调整过程中要不断测量，不断修改，直到螺纹合格为止，一般采用前面两种方法，第三种方法很少用。

3.螺纹表面粗糙。原因是车刀刃口粗糙，切削液使用不当，切削速度和工件材料不适合，以及切削过程产生振动。应正确修整砂轮；选择适当切削速度和切削液；调整车床床鞍压板及燕尾导轨的镶条等，使各导轨间隙的准确性，防止切削时产生振动。

五、提高和保证车削加工精度的途径

1.直接减少误差法是在生产中应用较广的一种方法，是在表明产生加工误差的主要因素之后，设法对其直接进行消除或减少的方法。

2.误差补偿法，就是人为地制造出一种新的原始误差，抵消原来工艺系统中固有的原始误差，达到减少加工误差，提高加工精度的目的。

3.误差分组法。在生产中加工精度是稳定的，工序能力也足够，但毛坯或上工序的半成品精度太低，会引起定位误差或复映误差过大。

六、强化对普通螺纹的检测，确保工件质量

对于一般标准螺纹，都采用螺纹环规或塞规来测量。在测量外螺纹时，如果螺纹“过端”环规正好旋进，而“止端”环规旋不进，则说明所加工的螺纹符合要求，反之就不合格。保证质量的主要方法如下：（1）加工时加强过程控制；（2）发挥质量检验功能；（3）把过程和结果要看得同等重要。

车削螺纹时产生问题的原因很多，既有设备的原因，又有刀具、操作者等的原因，应通过各种检测和诊断手段，找出具体的影响因素，采取有效的解决方法。在加工精度要求较高的螺纹时，要在生产实践中不断总结经验，避免出现故障。特别在应用数控车床加工精度要求较高的螺纹时，可采用两刀加工完成，即先用G76加工方法进行粗车，然后用G32加工方法进行精车，如此可以达到比较好的效果。