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| 关键字： | 数控车床螺纹 |
| 导读： | 螺纹产品种类很多，在人们日常生活中随处可见，如螺栓、螺杆、丝杠、螺钉、螺母和堵头等与人们的衣、食、住、行密切相关。螺纹按用途可分为联接螺纹和传动螺纹，按牙型可分为三角形、矩形、圆形、梯形和锯齿形螺纹 |
螺纹产品种类很多，在人们日常生活中随处可见，如螺栓、螺杆、丝杠、螺钉、螺母和堵头等与人们的衣、食、住、行密切相关。螺纹按用途可分为联接螺纹和传动螺纹，按牙型可分为三角形、矩形、圆形、梯形和锯齿形螺纹。螺纹产品的加工方法很多，螺栓螺杆等外螺纹大多用车削方法加工，对于螺纹直径不大的螺杆，量产时采用滚丝或搓丝可提高加工效率。内螺纹加工一般用丝锥攻丝，尺寸较大的内螺纹可以用车床车螺纹。
随着机加工技术的发展，数控机床在工厂里已普遍使用，用数控车床车螺纹是螺纹加工中最常用的方法之一。它通过程序控制既可以加工普通螺纹，也可以加工形状复杂的异形螺纹。用数控车床加工出来的螺纹精度高，产品的一致性高、加工速度快、表面质量好且调试方便。车螺纹会产生各种各样的缺陷，既有机床和设备的原因，也有刀具和操作人员等因素的影响。现从以下几方面分析螺纹加工中常见的不良现象及相对应的措施。
在车削螺栓、螺杆等外螺纹时，通常将棒料外径车削至螺纹大径，然后端面倒角。如果不倒角，螺纹起头处易外翻，有较大的毛刺产生。这样的毛刺易刺手，既不利于加工操作，也会影响测量和后面的装配。倒角的大小也会影响去除毛刺的效果。倒角大时，影响螺纹的美观和螺纹的有效长度；倒角小时，会出现毛刺，车削外螺纹倒角大小一般为螺纹螺距的大小为宜，例如，加工 M10 螺杆时，由于M10 标准螺距为 1.5mm，所以倒角大小为 C1.5 较为合适。内螺纹的倒角至螺纹大径，如加工 M10 螺纹孔，先用 φ8.5 钻头钻好螺纹底孔，再用比钻底孔直径大两个螺距约 φ14 的钻头倒角。倒角后加工螺纹，螺纹起头处不再会有毛刺产生。
普通车床车削螺纹，会根据螺纹的螺距（导程）挂轮，进刀时主轴正转，退刀时主轴反转，主轴与刀具间必须保持严格的运动关系，即主轴带动工件每转一圈，刀具应均匀地移动一个恒定的距离，这个恒定的距离为螺纹的螺距（或导程）。这样每次进刀点相同而不会出现乱牙现象。
数控车床加工螺纹时不需要反转退刀，不会出现乱牙的原因是在数控车床的主轴上安装有光电编码器。带着工件一起转动着的主轴，其运动状态由一根同步带传送到主轴编码器，主轴编码器检测到主轴的转速后，会将信息反馈到机床数控系统中，数控系统再根据程序编制的螺距（导程）大小，发出指令严格控制主轴每转一圈，刀具移动一个螺距（导程）的距离，且保证每次进刀点的位置，即便主轴转速较快，仍可以轻松找到每次进刀点，使加工螺纹时不会出现乱牙现象。
用数控车床加工螺纹时，有时会出现乱牙或烂牙等不良现象，其原因可能有以下几方面：（1）光电编码器损坏。光电编码器一般安装在车床主轴的末端，只要打开车床主轴箱侧面防护罩，即可更换编码器。（2）同步带齿磨损严重。同步带磨损，会使编码器和主轴传动不成定比，影响主轴转速和刀具间形成的螺距（导程）关系而造成车削乱牙。同步带属于易损品，它是连接编码器和主轴的传动件，拆卸和安装都很方便。（3）数控车床主轴轴向窜动，存在间隙。只要调整轴向丝杠螺母里的间隙即可。如果间隙较小，可以用系统间隙自动补偿功能修改参数来补偿；如果间隙过大，维修较麻烦，必须将丝杠螺母拆卸下来，根据窜动量在螺母里加相应厚度的垫片。（4）操作者编制的程序存在问题。编制程序时主要是把定位点确定好。数控车削螺纹在编制分层加工时，注意每次轴向定位点保持一致，可有效避免乱牙。例如，加工 M20 螺杆，螺纹有效长度为 50mm。
每次退刀时，也要注意径向退刀距离，如果退刀时直径大小不变，仍按原直径退出或距离过小，这时刀尖就会将加工过的牙型破坏或牙尖车平，造成废品。特别是初学者加工螺纹，经常会出现这种现象。
由于车螺纹需要多次分刀进行，因此 Z 轴每次定位必须相同，否则加工会出现乱牙。而现在大多系统有复合循环指令，只要定位点确定后，以后每次分层加工不必重新设置。单一车削循环指令 G92 和 G76 车螺纹就属于这样的准备功能指令。
螺纹加工每次定位点必须相同，不论是 G32 代码的定位点由编程人员设定，还是复合指令 G92 由机床系统内部参数值保证。螺纹加工阶段必须要保证主轴带动工件每转一圈，车刀走一个螺距，可使加工出的零件产品不烂牙，不乱牙。但在螺纹加工的起始段，由于转速和车刀移动速度较快，在车刀到达工件表面时，还未来得及保证主轴转速与车刀移动的定值（螺距或导程），往往会出现螺纹开始阶段的螺距不太稳定，螺距大都偏小，装配时螺母很难旋入。螺纹加工即将结束时，主轴转速及刀具移动速度会降低，这时也会出现螺距不稳现象。为了在加工中克服这种现象的发生，在每次编程时，将开始车削时的 Z 值距离设定长些，把加工不稳定阶段用于刀具空走，待稳定后才开始车削。如上面的程序中，Z 值可以设置到工件右端面5mm 甚至更长点的距离。对于结束段，螺纹结构中往往有退刀槽，螺纹螺距不稳定阶段在退刀槽内，这种结构很好地解决结束段螺距不稳现象。
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