数控车加工多线螺纹的方法
2020-5-7 来源： 山西平阳重工机械有限责任公司 作者：王永军
摘要 : 通过实例介绍在数控车床和数控车 削中心上加工多线螺纹的方法，利用该方法可以 加工任何复杂高精度多线螺纹，并且解决了普通 车床加工多线螺纹效率低的问题。 随着机械行业的快速发展，对各种零件的螺 纹精度和加工效率提出了更高的要求。多线螺纹 是螺纹加工中常见的一种，可以成倍提高传动效 率，传统制造中利用普通车床加工多线螺纹，由 于效率低、精度差以及劳动强度高等弊端，逐渐 被数控加工所取代。
1．螺纹的加工原理
螺纹的加工是靠刀具的移动与主轴回转同步 运动来实现的，装在数控机床主轴上的位置编码 器实时读取主轴的转速，并转换为刀具的进给速 度。通常，螺纹的切削是沿着同样的刀具轨迹从 粗切到精切重复进行，因为螺纹切削是在主轴上 的位置编码器输出一转信号时开始的，所以螺纹 切削是从固定点开始且刀具在工件上的切削轨迹 不变。
2．多线螺纹的分线方法
多线螺纹是在普通螺纹的基础上增加分线的 工序，常采用的有轴向分线法和圆周角度分线法。 轴向分线法是在车好一条螺旋线之后，把车刀沿 螺纹轴线方向移动一个螺距再车第二条螺旋槽， 这种方法适合主轴上没有安装位置检测装置的机 床，它适合加工一些起始点在工件的任何一侧而 不是中部的螺纹，否则可能会发生刀具与工件干 涉。圆周角度分线法是根据螺旋线在圆周上等距 分布的特点，利用等分圆周角度来分线。采用圆 周角度分线法需要机床主轴具有分度功能，但在 加工过程中不受任何限制，这种方法对于一些有 特殊要求的螺纹更为实用。
3．实例验证
以加工图 1 所示产品外表面 6 线矩形螺纹为 例，用两种方法来说明在数控车床上是如何加工 多线螺纹的。
图 1 工件的 6 线矩形螺纹
首先，分析该工件螺纹为 6 线矩形螺纹，螺纹的起始点在工件的中间部位，如果采用轴向分线法， 两端的退刀槽都没有足够的刀具移动空间，轴向移动螺纹起点必然造成刀尖与工件干涉。因此，选用 圆周角度分线法，该螺纹为 6 条螺旋线，分线角度为 360°／ 6=60°。选用与螺旋槽相同宽度且带有螺 旋升角的矩形螺纹刀，以减少刀具与工件的切削抗力。 螺旋升角的计算公式为 :tanφ=nP ／ πd2，其中 φ 为螺纹升角，nP 为螺纹导程 (n 为螺纹线数，P 为螺距 )，d2 为中径。 （1）此程序利用机床螺纹加工指令 G32，并由宏指令控制加工该 6 线螺纹 (FANUC 0i 系统 ):
其中 C 轴所转角度计算如下 :H=( 螺纹起始点与终止点的距离／螺纹导程 )×360°。 该程序走刀速度可由机床倍率开关控制，方便在加工过程中的调整，也能二次装夹修复螺纹，因 此非常实用。
4．结语
通过采用宏指令编写加工程序的两种方法，分别利用数控车床及车削中心来加工 6 线螺纹的实例， 揭示了数控车加工多线螺纹的规律和方法，在实践中可有效提高螺纹的加工效率和质量。
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