數控車床普通螺紋的加工

時間：2025-09-19 12:46:09 碩士畢業論文

數控車床普通螺紋的加工

　　數控車床普通螺紋的加工【1】

　　摘要：在日常生活中，隨處都可以見到螺絲釘或是螺絲帽相關的東西，可以說人們的日常生活用品離不開這些東西，它與人們的生活息息相關。

　　無論是螺絲釘，還是螺絲帽或一些其他的與螺絲相關的東西都是由螺紋構成的。

　　在機械工業制造中，這些帶有螺紋的零件運用的相當的廣泛，而螺紋的加工卻是一個難點。

　　因此，想要快速高效的提升產品的價值，必須要提高螺紋的質量。

　　關鍵詞：螺紋的對刀;螺紋的加工;螺紋的檢測

　　在起亞數控車床上可以車削的螺紋包含了四種標準，分別是米制、英寸制、模數與徑節制。

　　無論車削的螺紋是哪一種，車船的主軸和刀具之間的關系是一種連續的運動，即每轉動一次主軸，相應的刀具需要均勻移動一個導程的距離。

　　一、數控加工普通螺紋之前的準備工作

　　1.1普通螺紋的尺寸

　　任何數控車床加工普通螺紋都需要一定的尺寸，進一步計算研究加工普通螺紋所需的尺寸，具體包含以下方面：

　　1.1.1加工普通螺紋之前的直徑。

　　考慮到加工普通螺紋牙型會出現一定的膨脹量，加工螺紋之間零件直徑為D/d-0.1p，也可以理解為螺紋直徑減去0.1螺距，大部分狀況下，要按照材料變形情況，小于普通螺紋具體在0.1-0.5之間。

　　1.1.2加工螺紋的進刀量。

　　可以按照螺紋的地徑對螺紋的進刀量實行參考，也就是螺紋刀進到的最終位置。

　　螺紋的小徑：大徑-2倍的牙高，牙高=0.45p，應當要不斷減少螺紋加工產生的進刀量，按照詳細的刀具與工作材料確定進刀量。

　　1.2螺紋刀具的裝刀與對刀

　　1.2.1裝刀。

　　較高或者較低安裝車刀，當吃刀形成一定的深度時，車刀的后刀面便會頂住工件，隨著也增加了摩擦力，這時候就會頂彎工件，甚至產生啃刀問題。

　　假如較低，排出切屑就比較困難，在工件中心形成了車刀的進向力方向，橫進的絲杠和螺母之間產生了較大間隙，造成了不斷增加了吃刀深度，進而抬起了工件，因此產生了啃刀問題。

　　這時，應當對車刀的高度有效調整，有利于刀尖和工件軸線保持在相同的高度。

　　在粗車或者半精車的過程中，刀尖所在位置要比工件所在的位置高出大概D(D指的是被加工工件的直徑)。

　　1.2.2 對刀。

　　工件的裝夾缺乏穩定時，工件本身的柔韌性無法對車削的刀削力積極承受時，就會形成很大的撓度，改變了工件和車刀的重心高度，加深了切削深度，產生了啃刀問題，此時，應當固定工件裝夾，可以將尾座頂尖，進一步加大工件的剛性。

　　二、數控加工普通螺紋的方法

　　當前，在數控車床中，通常情況下切削螺紋加工方法包括G32直進式切削方法、G92直進式切小方法和G76斜進式切削方法，但是由于不同的切削方法，編程方法也不一樣，因此形成不同的加工誤差。

　　2.1 G32直進式切削方法

　　由于兩側的刀刃同一時間開展工作，形成了較大的切削力，排削工作也十分困難，因此在開展切削工作時，非常容易磨損兩側的切削刃。

　　當螺紋切削螺距較大時，由于形成了較大的切削深度，也會對刀刃造成較大磨損，導致螺紋形成了中徑誤差。

　　但是，牙形加工精度也要求很高，因此在通常狀況下，一般用于加工小螺距螺紋。

　　在刀具移動刀削時，都需要編程積極實現，因此造成了較長的加工過程。

　　另外由于十分容易磨損刀刃，因此加工時需要經常組織測量。

　　2.2 G76斜進式的切削方法

　　由于采取的單側刀刃加工，非常容易磨損和損傷刀刃，導致加工螺紋面不直，改變了刀尖角，就導致牙形擁有較低的精度。

　　但是由于其采取但刀刃開展工作，刀具承受的負載不大，較為容易進行排屑，同時形成了遞減式切削深度，因此，通常在大螺距的螺紋加工中采取此方法。

　　由于該加工方法容易排屑，加工刀刃工況良好。

　　所以，在要求螺紋精度較低的情況下，這一加工方法十分便捷。

　　當加工高精度螺紋時，可以采取兩刀加工方法，也就是先采取G76方法實施粗車，之后采取G32加工方法實施精車，其中刀具必須保證準確的起始點，否則，容易產生亂扣，報廢零部件。

　　三、普通螺紋的數控加工

　　通過大量的實驗證明，要想提高數控螺紋加工的精度，必須要從刀具的幾何參數、切削液以及程序的編程這三方面進行提高。

　　3.1 選擇合理的刀具幾何參數

　　在螺紋刀的兩個刀刃上摸出寬度為0.2～0.4mm倒棱，r=5°，刀尖角應減小30°，磨成59.5°。

　　在安裝螺紋車刀的時候，盡量縮減伸出來的長度，防止由于缺乏刀桿剛性進一步造成切削發生振動。

　　安裝螺紋車刀高度也需要關注，較高，后刀面便會頂住工件，加大了摩擦力，進一步形成了扎刀問題;較低，不容易排出切屑，就會把工件頂起，造成“軋車”。

　　因此，正確的位置是工件中心比刀尖位置低0.1～0.3mm。

　　3.2選擇切削液

　　在對螺紋進行切削過程中，科學選擇切削液，能夠減少切削形成的熱量，避免由于溫度較高形成的誤差：在金屬表面產生薄膜，在工件和刀具之間減少摩擦力，還能夠清除鐵屑，減少工件表面形成的粗糙程度，可以有效地減少刀具的磨損。

　　3.3對編輯的程序工藝處理

　　由于不同的切削方法，自然程序編程也不相同，造成了不同的加工誤差，因此操作應用過程中必須認真研究，并且采取科學的編輯指令獲得較高的加工精度，使零件質量良好。

　　3.4檢測普通螺紋

　　通常情況下，測量保準的螺紋一般采取螺紋環視或者塞規的方法。

　　對外螺紋測量時，假如恰好旋進螺紋過端環規，可是止端環規旋不進，表明螺紋符合加工要求;反之，則不符合要求。

　　在對內螺紋進行測量時，采取螺紋塞規，利用同樣的方法進行測量，除了采取螺紋環規與塞規測量之外，還可以通過螺紋千分尺對螺紋中徑和齒厚進行測量，通過游標卡尺對螺紋中徑和蝸桿節徑齒厚進行測量，采取量針按照三針方法對中徑進行測量。

　　結語

　　綜合分析，在數控車削螺紋的過程中，形成各種形式的故障，不但包含了設備因素，還包含了刀具和操作人員的因素，在解決故障過程中，要聯系實際情況詳細進行分析，通過各種檢測和診斷方法，尋找對其造成影響的相關因素，并且采取科學措施，車削出高品質、高質量的螺紋。

　　參考文獻

　　[1]鮑志揚.淺談數控車床普通螺紋的加工[Z].中國數控教育網，2010.

　　[2]何敏.數控車床文藝加工工藝方案分析[J].工程科技，2011.

　　數控車床螺紋的加工方法【2】

　　摘要：螺紋加工是車床操作工必備技能。

　　在目前的數控車床中，螺紋切削一般有G32直進式切削方法、G76斜進式切削方法，結合我院實踐教學融入質量控制技術，爭取加工出高精度的零件及高的合格率。

　　關鍵詞：數控加工螺紋切削加工方法

　　一、數控加工中螺紋的主要加工方法

　　在目前的數控加工中，螺紋切削一般有兩種方法：G32直進式切削方法和G76斜進式切削方法，由于切削方法不同，編程的方法不同，加工誤差也不同。

　　我們在操作使用中要仔細分析。

　　其中指令G32用于加工單行程螺紋，編程任務重，程序復雜;指令G76克服了指令G32的缺點，可以將工件從坯料到成品螺紋一次性加工完成，且程序簡捷，可節省編程時間。

　　1.G32直進式切削方法，由于兩側刃同時工作，切削力較大，而且排削困難，因此在切削時，兩切削刃容易磨損。

　　在切削螺距較大的螺紋時，由于切削深度較大，刀刃磨損較快，造成螺紋中徑產生誤差;但是其加工的牙形精度較高，因此一般多用于小螺距螺紋加工。

　　由于其刀具移動切削均靠編程來完成，因此加工程序較長;由于刀刃容易磨損，因此加工中要做到勤測量。

　　2.螺紋加工完成后可以通過觀察螺紋牙型判斷螺紋質量及時采取措施，當螺紋牙頂未尖時，增加刀的切入量會使螺紋大徑增大，增大量視材料塑性而定;當牙頂已被削尖時，增加刀的切入量，則大徑成比例減小。

　　要根據這一特點正確對待螺紋的切入量，防止報廢。

　　二、車削螺紋應注意的問題

　　1.確定車螺紋切削深度的起始位置，將中滑板刻度調到零位，開車，使刀尖輕微接觸工件表面，然后迅速將中滑板刻度調至零位，以便于進刀記數。

　　2.試切第一條螺旋線并檢查螺距。

　　將床鞍搖至離工件端面8―10牙處，橫向進刀0.05左右。

　　開車，合上開合螺母，在工件表面車出一條螺旋線，至螺紋終止線處退出車刀，開反車把車刀退到工件右端;停車，用鋼尺檢查螺距是否正確。

　　3.用刻度盤調整背吃刀量，開車切削。

　　螺紋的總背吃刀量ap與螺距的關系按經驗公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量約0.1。

　　4.車刀將至終點時，應做好退刀停車準備，先快速退出車刀，然后開反車退出刀架。

　　5.再次橫向進刀，繼續切削至車出正確的牙型。

　　注意和消除拖板的“空行程”。

　　當第一條螺旋線車好以后，第二次進刀后車削，刀尖不在原來的螺旋線(螺旋樁)中，而是偏左或偏右，甚至車在牙頂中間，將螺紋車亂，這個現象就叫做“亂扣”。

　　預防亂扣的方法是采用倒順(正反)車法車削。

　　在用左右切削法車削螺紋時小拖板移動距離不要過大，若車削途中刀具損壞需重新換刀或者無意提起開合螺母，則應注意及時對刀。

　　三、普通螺紋刀具的裝刀與對刀

　　車刀安裝得過高或過低，則吃刀到一定深度時，車刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成啃刀現象;過低，則切屑不易排出。

　　車刀徑向力的方向是工件中心，加上橫進絲杠與螺母間隙過大，致使吃刀深度不斷自動趨向加深，從而把工件抬起，出現啃刀。

　　此時，應及時調整車刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高(可利用尾座頂尖對刀)。

　　在粗車和半精車時，刀尖位置比工件的出中心高1%D左右(D表示被加工工件直徑)。

　　工件裝夾不牢，工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，會產生過大的撓度，改變車刀與工件的中心高度(工件被抬高了)，形成切削深度突增，出現啃刀。

　　此時應把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，增加工件剛性。

　　普通螺紋的對刀方法有試切法對刀和對刀儀自動對刀，可以直接用刀具試切對刀，也可以用G50設置工件零點，用工件移設置工件零點進行對刀。

　　螺紋加工對刀要求不是很高，特別是Z向對刀沒有嚴格的限制，可以根據編程加工要求而定。

　　四、車削螺紋時常見的故障及解決辦法

　　在實際車削螺紋時，由于各種原因，在某一環節出現問題，引起車削螺紋時產生故障，影響正常生產。

　　應在首件試切中及時加以解決。

　　1.啃刀。

　　故障分析及解決方法：原因是車刀安裝得過高或過低，工件裝夾不牢或車刀磨損過大。

　　(1)車刀安裝得過高或過低。

　　過高，則吃刀到一定深度時，車刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成啃刀現象;過低，則切屑不易排出，車刀徑向力的方向是工件中心，致使吃刀深度不斷自動趨向加深，從而把工件抬起，出現啃刀。

　　此時，應及時調整車刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高(可利用尾座頂尖對刀)。

　　(2)工件裝夾不牢。

　　工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產生過大的撓度，改變車刀與工件的中心高度(工件被抬高了)，形成切削深度突增，出現啃刀，此時應把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，增加工件剛性。

　　(3)刀具磨損過大。

　　引起切削力過大，頂彎工件，出現啃刀。

　　此時應對刀具進行修磨。

　　2.中徑不正確。

　　原因是在進行程序編制時根據理論值計算出螺紋的底徑，加上對刀誤差等原因，造成中徑不正確。

　　如果中徑小了則螺紋只能報廢，如果大了則可以采用下列方法進行調整：(1)修改刀補;(2)修改程序中的X值;(3)移動刀架等三種方法。

　　在調整過程中要不斷測量，不斷修改，直到螺紋合格為止，一般采用前面兩種方法，第三種方法很少用。

　　3.螺紋表面粗糙。

　　原因是車刀刃口粗糙，切削液使用不當，切削速度和工件材料不適合，以及切削過程產生振動。

　　應正確修整砂輪;選擇適當切削速度和切削液;調整車床床鞍壓板及燕尾導軌的鑲條等，使各導軌間隙的準確性，防止切削時產生振動。

　　五、提高和保證車削加工精度的途徑

　　1.直接減少誤差法是在生產中應用較廣的一種方法，是在表明產生加工誤差的主要因素之后，設法對其直接進行消除或減少的方法。

　　2.誤差補償法，就是人為地制造出一種新的原始誤差，抵消原來工藝系統中固有的原始誤差，達到減少加工誤差，提高加工精度的目的。

　　3.誤差分組法。

　　在生產中加工精度是穩定的，工序能力也足夠，但毛坯或上工序的半成品精度太低，會引起定位誤差或復映誤差過大。

　　六、強化對普通螺紋的檢測，確保工件質量

　　對于一般標準螺紋，都采用螺紋環規或塞規來測量。

　　在測量外螺紋時，如果螺紋“過端”環規正好旋進，而“止端”環規旋不進，則說明所加工的螺紋符合要求，反之就不合格。

　　保證質量的主要方法如下：(1)加工時加強過程控制;(2)發揮質量檢驗功能;(3)把過程和結果要看得同等重要。

　　車削螺紋時產生問題的原因很多，既有設備的原因，又有刀具、操作者等的原因，應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。

　　在加工精度要求較高的螺紋時，要在生產實踐中不斷總結經驗，避免出現故障。

　　特別在應用數控車床加工精度要求較高的螺紋時，可采用兩刀加工完成，即先用G76加工方法進行粗車，然后用G32加工方法進行精車，如此可以達到比較好的效果。

　　數控車床上梯形螺紋的加工【3】

　　摘要梯形螺紋作為現實中應用廣泛的傳動螺紋，在普通機床加工中是一個常見的課題。

　　隨著數控技術的發展，越來越多普通車床被數控車床所代替，數控車床加工零件的優勢也越來越被體現。

　　本文將如何在數控車床上加工梯形螺紋和程序編制，進行說明并提出加工編程辦法，為車削梯形螺紋提供參考。

　　關鍵詞梯形螺紋;加工方法;程序編制

　　0引言

　　數控車床上加工梯形螺紋較三角螺紋加工難度大，因為螺紋螺距大、牙型大、切削余量大、切削抗力大，在加工過程中容易出現“軌刀”現象。

　　同時梯形螺紋作為傳動螺紋，精度要求較高，故在加工過程中要充分考慮加工方法，選擇合理的加工指令以及加工程序的編制。

　　1 梯形螺紋的加工方法

　　根據梯形螺紋的特點，其車削方法通常有直進切削法、左右切削法、斜進切削法以及切槽刀粗切槽法。

　　1.1 直進切削法

　　車削過程中，進刀采用橫向，螺紋在車刀的往返運動中車好。

　　此類方法，因車刀三刃同時參加切削，產生切削力大，容易產生“軌刀”現象，故用于螺距小于4mm或精度要求不高的加工場合。

　　1.2左右切削法

　　進行車削時，車刀也往往會采用橫向進到的同時往往也會采用左右進刀，螺紋通過車刀的往返運動被車好。

　　這類方法避免了車刀三面同時切削，切削抗力減小，常用于車削大螺距螺紋。

　　1.3斜進切削法

　　在車削過程中，每次往復幾次行程后除橫向進給外，向一個方向作少量縱向進給，這樣重復數次行程，直至將螺紋車好。

　　這類方法避免了三面同時切削，但較左右分層切削法受力稍大，一般用在中等螺距的螺紋的切削加工上。

　　1.4切槽刀粗切槽法

　　當加工大螺距或精度要求較高時，我們還可以選用刀寬小于槽寬的切槽刀，先采用直進法粗車，然后采用斜進切削法或左右切削法半精車、精車。

　　2 數控車床上梯形螺紋實例

　　以下圖為例，在數控車床上加工梯形螺紋。

　　2.1 的編程指令

　　3 結論

　　在進行提醒螺紋車削時，需要考慮螺距大小、車刀以及機床情況的同時也應該考慮到應采用何種加工方法才最為合適，以便于編程的合理性。

　　只有這樣才能確保所車出的螺紋是精準的。

　　參考文獻

　　[1]楊琳.數控車床加工工藝與編程[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2005.

　　[2]彭德蔭.車工工藝與技能訓練[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2001.

　　[3]翟瑞波.數控車床編程與操作實例[M].北京：機械工業出版社，2013.

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