浅析数控车床螺纹的加工
赵宏飞
（南通职业大学， 江苏 南通 226007）
[摘要] 本文以外螺纹为例，介绍了数控车床上，螺纹加工在编制程序和车削
过程中的合理安排。
[关键词] 螺纹加工 编程要点 加工要点
在数控车床上，螺纹的切削是一步重要的环节。经常由于加工方法不对或编程指令选用不同，造成螺纹不能正常加工或加工误差较大。我们在编程方法上，操作加工过程中要仔细分析，力求保证零件的加工质量。 一、 编程要点
1、 合理选择主轴转速
1) 因受正常进给速度（mm/min）、升/降频特性、定位脉冲等因素的影响，为保证正常切削螺纹，一般宜选择较低的主轴转速。 2) 当编码器所规定的允许工作转速超过机床所规定主轴的最大转速时，或螺纹加工程序段中的导入长度、切出长度两者考虑比较充裕时，可适当提高螺纹加工的主轴转速。
3) 一般情况下，应按其机床或数控系统说明书中规定的计算式进行确定，其计算式多为：
n螺≤ n允/ P（r/min）
式中： n
允———
编码器允许的最高工作转速（r/min）
P ——工件螺纹的螺距（或导程，mm）
2、 合理选择导入与切出长度
1) 通常情况下，建议取其导入长度L1≥3~5P（螺距或导程），切出长度L2≥2P（无退刀槽除外）。
2) 任何情况下，都不允许导入长度取零值。
3) 在工艺允许的条件下，加工大螺距或多线螺纹，及主轴转速较高时，宜取较大值。 3、 准确确定各参数值
1) 螺纹牙型高度（螺纹总切深）
实际车削时，由于螺纹车刀刀尖半径的影响，普通螺纹的实际切深与牙型理论高度存在一定差值：
H=0.886P h=H-2（H/8）-0.6495P
H ——螺纹原始三角形高度（mm） h ——螺纹实际牙型高度（mm） p ——螺距（mm）
2) 螺纹起点与螺纹终点径向尺寸的确定
? 螺纹加工中，径向起点（编程大经）的确定决定于螺纹大径，例如加工M20×1.5-6g外螺纹，自GB197-81知：
基本偏差 ES = - 0.038mm 公差 Td = 0.28mm
-0.038 mm 螺纹大径尺寸Φ20 -0.318mm 所以螺纹大径应在此范围内选取，并在加工螺纹前由外圆车削来保证。
? 径向终点（编程小径）的确定决定于螺纹小径。螺纹小径的确
定应考虑满足螺纹中径公差要求，可用下式计算：
d小径=d-1.75H+2R+es-Td2/2
式中：
d——螺纹公称直径（mm） H——螺纹原始三角形高度（mm）
R——牙底圆弧半径（mm）（设牙底由单一圆弧形状构成） es——螺纹中径基本偏差（mm） Td2——螺纹中径公差（mm）
3) 分层切削深度
一般螺纹要经过多次切削才能完成，每次进给的背吃刀量用螺纹深度减精加工背吃刀量所得的差按递减规律分配，常用进给次数和切削深度可参考有关技术手册或通过试切削来确定。 4、 选用合适的编程指令
在目前的数控车床中，螺纹切削一般有两种加工方法：直进式切削方法和斜进式切削方法。以FANUC 0i MATE-TB数控系统为例，分析两种方法的指令使用及加工误差。
（1）
直进式切削
指令格式：G32 X(U)____Z(W)_____F______
X（U）、Z（W）——螺纹终点坐标值 F——螺纹导程值（或螺距）
G32编程切削深度分配方式一般为常量值，双刃切削，其每次切削深度一般由编程人员编程给出，如图1所示：
刀尖图1 编程举例：例如加工M20×1.5--6g的螺纹（如图2所示），用式切削编程（每次切削深度为0.4mm）:
图2 T0303 S300 M3 O0002 G0 X19.905 Z5. G0 U-0.4 M98 P05 0002 G32 W-27.F1.5 G0 X17.855 Z5. G0 U4.
G32 W-27. F1.5 W27. G0 X100 .
U-4.
Z100. M99
M30 G32直进
直进式切削方法，由于两侧刃同时工作，切削力比较大，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，从而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。由于刀刃容易磨损，因此加工中要勤测量。 （2）
斜进式切削
指令格式：G76 P(m)(r)(a)Q(Δdmin)R(d)
G76 X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(Δd)F(L) m：精加工重复次数（1~99） r：倒角量（0.01L~9.9L，L为螺距） a：刀尖角度
Δdmin：最小切深（用半径值指定） d：精加工余量
i：螺纹半径差，如果i=0，可以进行普通直螺纹切削。 k：螺纹高，此值用半径规定。 Δd：第一刀切削深度（半径值） L：导程
G76编程切削深度分配方式一般为递减式，其切削为单刃切削，其切削深度有控制系统来计算给出，如图3所示：