淺談數控車床車削螺紋技巧

喻春明 重慶市機械高級技工學校

在機械行業里，螺紋分了很多種如：錐螺紋，梯形螺紋，三角螺紋，其中三角螺紋是機械加工行業最最普遍的一種，實用廣泛，數控車床車削螺紋的原理主要是通過主軸旋轉與刀具同步，主軸后邊有一個編碼器主軸旋轉一圈，刀具移動一個螺距。而在車削螺紋過程中經常出現的問題就是“扎刀”現象和亂紋現象，這兩種現象不單單是影響了零件的尺寸精度還有可能造成人生傷亡事件，下面以三角螺紋為例，分析怎樣減少和杜絕這類現象發生。

一、車刀的選擇和安裝方法

1.螺紋車刀可分為內螺紋和外螺紋車刀兩大類，如果按照螺紋車車刀的材質一般分為高速鋼螺紋車刀、硬質合金螺紋車刀、機夾螺紋車刀。

（1）高速鋼螺紋車刀：所謂高速鋼只是相對普通的碳素鋼來說它的紅硬性比較高，和一般的合金刀比較它的速度要求較低，只能車削一些材質要求不高的零件，只能作為低速的輔助刀具，而且必須配上冷卻液，不然容易刀具變形。

（2）硬質合金螺紋車刀：硬質合金螺紋車刀是目前市場上的復合材料，工業塑料等有色金屬材料等材料加工切割的刀具都是硬質合金刀具。因為硬質合金螺紋到具有較好的耐磨性是高速鋼切削速度的4-7倍。硬度也高，熱硬性也好（可以達到900～1000°）。

（3）機夾螺紋刀：機夾螺紋刀材質和硬質螺紋刀是一樣的，其結構基本都是上壓結構，三邊定位夾緊，是由定位螺絲、刀體、刀墊和壓板組成，該刀具最大的好處就是不用刃磨，直接更換換新的刀片即可。

（4）在車削螺紋時因根據不同的螺紋材料選擇不同的刀具，這樣才能有效的車削螺紋加工。

2.螺紋車刀安裝方法：

（1）螺紋車刀的刀尖必須與車床主軸和零件軸心線三者必須在一條直線上，如果螺紋車刀按的低于零件軸心，將會出現螺紋車刀“扎刀”現象。如果按的高于零件軸心線將會受不到螺紋車刀兩條刃的切削力。

（2）安裝螺紋車刀時螺紋車刀的刀頭長度不能按的太長，如果太長刀桿受力太大容易引起刀桿斷裂。正常伸出刀桿的長度不能超過刀體的2倍。

（3）螺紋車刀對刀是最重要的一步，螺紋刀尖必須與加工零件表面形成的夾角。如果螺紋車刀與零件表面不垂直，那么車削出的零件螺紋的牙型角將會時傾斜的，嚴重的直接造成“亂紋現象”。因此，對刀最好采專用用牙型板靠著零件表面垂直對刀，這樣就不會引起亂紋現象。（如圖1所示）

圖1 螺紋車削對刀示意圖

二、切削參數的選用

車削不同的材質時主軸轉速時不一樣的，例如車削材料的是40Gr時，不論是機夾螺紋刀，高速鋼螺紋刀，還是硬質合金螺紋刀都可以車削，前提是主軸轉速一定要控制，高速鋼螺紋車刀轉速在250-400r/min，并用上冷卻液。機夾螺紋刀和硬質合金螺紋刀轉速可以600-1000r/min。具體確定的轉速可以通過螺距或導程計算。

式中：p—工件螺紋的螺距或導程, 單位mm。

k—保險系數，一般為80。

確定主軸轉速時不能盲目，一定要根據自己的材料和零件的大小來選擇合適的轉速。例如，加工M6的螺紋，螺距2，主軸轉速一般選擇800～900/min。特別注意在切削過程中一定不能更改主軸的轉速，因為主軸轉速和螺距都是通過編碼器固定的，如果改變了轉速就會出現亂扣的現象。

三、編寫程序

采用FANUC oi系統中的G92指令編程，編寫參考程序如下：

四、螺紋的測量

1.大徑的測量：可用游標卡尺或千分尺測量。

2.螺距的測量：

（1）用鋼直尺量10個螺距的長度，用長度除以10得出一個螺距的尺寸。

（2）用螺距規測量。

3.中徑的測量：精度較高的三角形螺紋，可用螺紋千分尺測量。

4.綜合測量：用螺紋環規綜合檢查，應通規進，止規不進為合格，其次檢查Ra。對有退刀槽的螺紋，通規應擰到底。

以上對車削三角螺紋時應該注意的細節和方法，主要時預防和杜絕車削螺紋時的“亂紋現象”和“扎刀現象”當然在機械企業中也能有所幫助，可以提高生產效率，加工出優質螺紋。