通过分析螺纹数控加工的特殊性与复杂性,探讨实现螺纹数控车削加工精确控制的策略,促进螺纹产品加工的高精、高效、稳定可靠发展,明确今后螺纹数控车削加工的发展方向与策略重点。

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螺纹数控车削加工工艺探讨 王强 (京机电职业技术学院，苏南京 2 13 )南江 1 15

摘要：通过分析螺纹数控加工的特殊性与复杂性，探讨实现螺纹数控车削加工精确控制的策略，促进螺纹产品加工的高精、效、高稳定可靠发展，明确今后螺纹数控车削加工的发展方向与策略重点。

关键词：螺纹加工；数控车削：编程指令；工艺参数；控制合理性

0引言 随着数控机床的日益普及，数控车削加工被广泛应用于螺纹

21刀具与切削用量的选择 . 刀具选择是螺纹数控加工工艺设计中的重要环节之一。刀具的合理选择直接影响机床的

加工。益于数控机床在速度控制、度控制以及位置控制等方面得精 的优势，传统螺纹加工方式相比，控车削加工在提高螺纹加工与数精度与效率上效果显著。另一方面，螺纹结构与刀具移动控制特受 殊性的影响，纹加工存在着工艺复杂、螺难度大、术要求高、度技精

加工效率与加工质量。一般情况下，刀具的直径越大，能承所受的切削用量也就越大。因此，车床零件形状情况允许之下，在应 尽可能采用大直径刀具，以延长刀具的使用寿命，高生产加工效提

不稳定以及生产效率低等问题。得注意的是，控车 BD工在具值数，n J体加工过程中同样面临着诸多工艺问题。要从根本上解决这些问 题，研究数控车削加工过程中应如何根据不同加工精度与加工材料，取适应的编程指令、理的工件装夹方式、确的加工刀具选合正

率。目前比较常用的数控车削刀具主要有尖形数控车削刀具、圆形 数控车削刀具、成型数控车削刀具 3种。 其中，尖形数控刀具以直线形切削为主加副切削刃构成，这类

车刀加工出的零件轮廓形状与其他车刀不同，它是由一个独立刀 尖或由一条直线形主切削位移而得到；圆形数控刀具的特征是以 圆弧形切削为主，圆弧的圆度误差与轮廓误差非常小。类型刀切该

以及准确的切削参数等，来实现螺纹数控车削加工整体过程控制 的合理性，分必要。十

具适用于数控车削内外加工表面，尤其适用于光

挂连接的成型加 工面。选择圆形数控刀具时应注意：刃圆弧半径不得大于零件连刀

1螺纹车削加工编程指令的选用 螺纹零件在数控车床上加工之前，必须进行合理的编￣ D工，n J 程序。通常情况下，数控车床的加工零件多采用手动编程，就要这

接轮廓上的最小曲率半径；刀刃半径也不宜太小，则易造成刀具否 磨损；由成型数控车削刀加工的零件轮廓主要由其刀刃的形状与尺寸决定，包括非矩阵车槽刀、小半圆弧车刀以及螺纹刀等。目前， 这类车刀在数控加工中应用较少。

求车床操作人员必须十分熟练地应用螺纹循环指令。目前，国际上 主流的数控系统如 F NU G K的加工指令普遍集中于单一螺纹 A C、 S

加工指令 G 2攻丝循环指令 G 3变螺距螺纹加工指令 G3 3、 3、 4以及 螺纹固定循环加工指令 G 6 G 2 7与 9。各指令情况比较如表 1示。所 表 1主流螺纹数控 a T指令情况比较 p 指令名称单一螺纹加工指令G2 3攻丝循环指令 G3 3工艺特点 应用场合

在对数控车削刀编程时，编程人员必须首先确定每道工序所需 的切削用量，后以指令形式写入程序之中。通常情况下，然数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量、主轴转速和进给速度等。所谓合理切削用量，指在保证零件加工精度与质量的前提下，是通过充分利用刀具切削性能与机床动力性能，来获得切削用量的高生产率与

螺纹加工单航程，螺纹进刀退刀均等螺距圆柱螺纹、锥需另外编程，加工精度高，刀具磨损螺纹以及端面螺纹情况严重螺纹切削为单一行程，加工、进刀退等螺距内螺纹刀与返回需连续完成，形准确，牙刀具磨损较小

低成本率。一个合理的切削用量对提高车床加工速度和加工质量至 关重要。操作人员在选择数控车床的切削用量时，能仅凭经验，不一定要根据机床说明书相关规定严格选择刀具的切削用量。 22工件和刀具的装夹 .

在数控车削加工过程中，尽可能地减少装夹次数，量保证应尽 一

变螺距螺纹加工加工单航程，刀退刀需另外编程，变螺距圆柱螺纹、进锥指令G 4 3牙形准确，工精度高，具磨损情螺纹、

加刀端面螺纹 况严重

次装夹后能够加工出全部或者大部分代加工的表面。工件安装

除了要坚持牢固平稳的原则，应考虑到加工零件本身的刚性。如还

螺纹固定循环加切入、切削、退刀、回连续完成，等螺距圆柱螺纹及圆返螺工指令 G 6 G 2纹深度切削需另外编程， 7、9牙形准确，锥螺纹 螺纹切削单一循环，线进刀，侧直双切削

果零件的刚性不足，使得零件加工中不能承受切削力，造成切将而削深度激增，导致扎刀现象。面对上述情况，操作人员应通过尾座顶尖等方法来增 D DI零件的刚性。一般而言，类零件多以零件 nn轴自身的外圆柱面作为定位基准，类零件多以内孔作为定位基准。套 目前，数控车床的夹具较为常用的有三爪卡盘、四爪卡盘、电动、液压、动夹具，气以及其他专用夹具。

虽然螺纹 at在具体数控系统中的指令格式略有差别，但其 n 基本原理是相同的。简言之， 3 G 2与 G 2适用于小螺距螺纹加工， 9 G 6适用于大螺距螺纹加工， 3 7 G 4适用于变螺距螺纹加工。此外，

通过 G 2G 6的混合编程可提高大螺距螺纹的加工精度。在实际 9、7操作过程中，保障技术要求的前提下，根据具体螺纹的精度、在需

3

螺纹数控加工中的常见问题螺纹加工是一项关键而复杂的工艺，及到尺寸精度、面光涉表

以及加工进给路线等诸多因素，因此，在螺纹加工的过程中， 尺寸以及材质等因素综合灵活选用上述指令，必拘泥于形式，不勇滑度，往往会出现乱扣、刀等问题。决好这些问题对提高螺纹加工的扎解于创新，最大化提高螺纹的加工效益。 质量与效益至关重要。

2螺纹车削加工工艺的处理

3.螺纹乱扣 1

与普通车床相比，控车床的工件加工工艺有所不同，中最数其

螺纹乱扣通常出现在多线螺纹加工过程中。出现乱扣主要是

为关键是零件数控车削加工工艺，包括各加工表面加工方法的选择、序先后顺序的安排、工刀具走刀路线的确定等等。

由系统编程指令格式缺乏螺纹头数参数或起始角参数所导致。当

多线螺纹乱扣时，操

作人员可以通过偏移螺纹 (下转第 l3页) 1 机电信息 21年第 1 o2 5期总第 33 1 1 3期 1