数控机床多线螺纹加工的数控技术探析

　　螺纹广泛用于各种机械产品中,很多零件都带有螺纹，按其在机械装置的功能分，可以将其分为连接螺纹、固定螺纹、传递动力螺纹以及减速运动螺纹。由一条螺旋线形成的螺纹叫单线螺纹，由两条或两条以上的轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹叫多线螺纹，本文主要介绍的是螺纹中有重要应用的多线螺纹。

1 、系统参数设置

　　在实际的生产加工中，数控车床系统是直接作用于工件的，其参数的设置，直接关系到工件的产品质量。因此，在加工多线螺纹之前，必须熟悉车场系统的参数设置。

　　数控 车刀材质及车刀角度，一般来说，数控车削多线螺纹所选择的刀具需要根据工件的材料来选择,若工件的材料是普通碳素结构钢,且螺距小于3mm的梯形螺纹,可选用硬质合金刀具；若工件是硬质合金，则应采用YT15或YW1车刀材质的车刀。

2 、分线方法

　　多线螺纹的各螺旋槽在轴向是等距分布的，在端面上螺旋线的起点是等角度分布的在数控 车削过程中，解决等距分布的方法叫分线,常用的分线方法有如下两种。

　　2.1 圆度分线法

　　圆周分度法是根据多线螺纹的各条线在圆周等距分布进行分线的，各起始点在端面上相隔的角度为θ=360/n。式中,θ多线螺纹各起点在端面上相隔的角度；n多线螺纹的线数。

　　2.2 轴向分线法

　　当车好一个螺旋槽后，把数控 车刀沿工件轴向移动一个螺距，再数控 车削另一条螺旋槽的分线方法称为轴向分线法，其操作方法和卧式数控 车床加工多线螺纹所用的小滑板分线一样，只要改变起始点的坐标就可以了，即加工第2条螺旋线的起点跟加工第1条螺旋线的起点方向相差一个螺距即可。

3 、加工进给方法

　　3.1 直进式切削方法

　　直进式切削方法是在每次螺纹切削往复行程后，车刀沿着横向（X轴方向）进给，多次反复进给完成螺纹切削加工，一般多用于小螺距螺纹加工。如图1所示。

图1 直进式切削法示意图 

　　3.2 斜进式切削方法

　　在粗车螺纹时，每次螺纹切削往复行程后，数控 车刀除了沿着横向（X轴方向）进给外，还沿着纵向（X轴方向）做微量进给称为斜进式切削方法，此加工方法一般适用于大螺距螺纹加工。如图2所示。

图2 斜进式切削方法示意图 

4、多线螺纹分线误差的修正方法

　　多线螺纹数控 车削过程中，要经常采用合适的测量方法对尺寸精度和分线误差进行检验，以指导下一步的加工。除了对齿厚尺寸、中径尺寸的控制外，在精加工时，还必须对分线误差进行修正 由图3可知，多线螺纹的导程L=a+a’+b+b，如果分线准确，则多线螺纹的螺距P=L/2=a+b=a’+b’，只要保证a=a’（或b=b’）自然也就保证了b=b’（或a=a’）； 如果分线不准确，则a+b≠a’+b’ ，即可能出现a=a’, b≠b’（或b=b’， a≠a’） 用三针（单针）测量和用齿厚卡尺测量时有以下几种情况：

图3 多线螺纹示意图 

　　(1)若a>a’，b<b’，则需修车侧面，使a=a’,b=b’,修正时，以A’面为基准，用表控制精确后移一个螺距修正B’面；

　　(2)a=a’, b>b’，则需均匀修车A’、B两面，使a=a’,b=b’.修正时，可先以A 面为基准，用表控制精确前移一个螺距修正B面，然后以B’面为基准，用表控制精确后移一个螺距修正A’面

　　(3)b=b’, a>a’，则需均匀修车B,B’两面，使a=a’,b=b’.修正时，可先以A面为基准，用表控制精确前移一个螺距修正B面，然后以A’面为基准，用表控制精确后移一个螺距修正B’面

　　(4)只满足a=a’（或b=b’），此时尺寸处于最小极限偏差时，四个侧面都已经没有精车余量，因此，进行任何分线不均匀性的修正，都将产生尺寸b或b’的超差。此种情况下分线修正只有在被修正面的齿厚b或b’有余量时才能进行。

5 、结语

　　在实际数控加工多线螺纹的操作中，要根据工件的材质，合理的选择不同硬度、不同角度参数的刀具，同时，采用正确的方法将其安装；通过计算多线螺纹的螺距，确定数控车床的主轴转速；根据现场的情况，选择符合实际的分线方法以及加工进给方式。最后，若因操作不当造成分线误差，可以按照文中介绍的方法进行修正。