本文分享的是針對螺紋加工過程中質量不穩定而設計的一種新型的加工工藝方法。
我公司在大批量車削加工石油管道用閥體的2''-11-1/2 NPT（美標）螺紋時，開始按常規加工工藝，用一把螺紋刀，連續分9次並逐次減少吃刀量，將螺紋一次加工成（使用刀片型號：16 IR 11.5 NPT）。因工件是鑄鋼，毛坯氣孔、砂眼缺陷較多，使得螺紋刀車削過程中易出現不連續切削現象，導致螺紋刀刀片刀尖易損壞。
在加工過程中要頻繁停車，測量螺紋和更換螺紋刀刀片，而更換螺紋刀片後又要重新調整機床，導致螺紋加工過程不能連續，加工的螺紋質量也很不穩定，易出現廢品和返修品。
後來經過調整加工工藝，用兩把螺紋刀，分粗、精車削將螺紋加工而成，取得了意想不到的效果。因新工藝用兩把螺紋刀，分粗、精車削加工螺紋，粗車螺紋刀先參與前六次車削螺紋，且每次切削吃刀量大，將大部分待加工餘量去除後，再用精車螺紋刀再次車削，將螺紋加工成。精車螺紋刀最後最多隻參與後四次車削，且每次切削量很小，最終將螺紋加工成。所以粗加工螺紋刀刀片更易損壞，但輕微損壞又不會影響螺紋的最終尺寸和質量，所以不需要立即更換螺紋刀刀片，可繼續使用，減少更換螺紋刀刀片所需停車和調整機床次數，起到延長機床連續加工時間，保證螺紋正常加工的作用。而精車刀吃刀量很小，精車螺紋刀刀片受到的切削力和衝擊力也很小，螺紋刀片更不易損壞，也不再需要頻繁停車檢測螺紋和更換螺紋刀片。
精車螺紋刀刀片輕微磨損後，立即更換新的螺紋刀片，調整機床連續加工，更換下來輕微磨損的螺紋刀片，又可在粗車螺紋刀上繼續使用，粗車螺紋刀基本不需使用新的螺紋刀片。故採用新工藝又能節省螺紋刀片。
在推廣此新工藝時，發現其更適用於以下幾種螺紋加工：對螺紋尺寸和牙型、螺紋半角、螺紋累積誤差及精度要求高的螺紋；螺紋牙底圓孤要求越小和螺紋牙尖削平量越小的螺紋；材料切削性能越差、材料軟硬不均、需斷續切削的螺紋等。當然不僅僅侷限於兩把螺紋刀加工，可根據實際情況用三把，甚至更多螺紋刀參與加工，完成螺紋加工。
在推廣新工藝加工其它螺紋同時也發現：目前數控車床使用的系統，在加工螺紋當中粗、精車用不同轉速加工時，會出現粗車螺紋與精車螺紋不重合現象，造成廢品。人工調整二者重合，難度特別大。粗、精車螺紋轉速必須用同一轉速加工，粗車的螺紋才會與精車的螺紋重合。使得此工藝推廣、應用造成很多不便，也不能最大化發揮新工藝的優點。如：
（1）在加工螺紋中總會有不合格品產生，如不及時返修，改車後再另行返修不合格品，第一件返修件的螺紋起始點不易找到，成功率低，易造成廢品。
（2）螺紋加工選擇粗、精車用不同轉速加工，是為了便於操作者根據實際需要，選擇更合理的切削參數。如車削有些螺紋，粗車時需要用合金刀具，需高轉速加工，而精車又需要用高速鋼刀具，需低轉速加工。調整兩把刀加工的螺紋重合，相當麻煩。
（3）編程失誤造成廢品。如螺紋刀車完螺紋後，倒角處有毛刺，換刀用外圓刀取毛刺後，再用螺紋刀對螺紋進行光刀，如在車螺紋和對螺紋進行光刀時，前後編程轉速不同會造成前後螺紋不重合，致使工件報廢。
故希望數控車床系統增加用不同轉速加工螺紋自動重合的功能。此功能有以下優點：
（1）返修不合格螺紋時更方便。在返修試車削過程中，低速更便於觀察試車螺紋刀是否與需返修螺紋重合。如機床系統有該功能，低速觀察重合後，不用再調整起刀點，直接改高速車削返修加工，達到提高返修螺紋效率和質量的作用。例如：返修M10×1外螺紋不合格品時，因在選用低速100r/min，試車螺紋時，更容易觀察螺紋刀是否與工件原螺紋重合並進行調整，從而減少調整失誤。低速對螺紋刀與原螺紋調整重合後，不用重新調整螺紋刀起刀點，就可變速選用1 000r/min，直接進行高速加工返修。這樣就能提高不合格品返修效率和返修質量。
（2）便於操作者根據實際加工需要選擇更合理的切削參數。
（3）減少加工螺紋時因編程失誤，造成廢品甚至損壞刀具和機床。為充分擴大用多把螺紋刀，分粗、精車削加工螺紋工藝的優點並推廣和應用，需要系統生產廠家，給系統增加變速車螺紋自動重合的功能。
根據此工藝需要，認識到系統增加變速車螺紋自動重合功能的必要性，數控車床配置的系統上開發成功，並已面向用戶。具體操作如下：寶機系統（B80T/B60）具有變速車螺紋功能，需要設置參數102049，參數設置：
①自動或手動方式下，運行Z軸，Z軸運行速度為1 000mm/min。
②通過ALT+左右光標鍵，切換系統右上角小視窗顯示內容為“跟蹤誤差”（見圖1）。
③將Z軸以1 000mm/min運行時，Z軸的跟蹤誤差值填入參數102049中（見圖2）。
實際應用舉例：
加工車床主軸用鑲銅柱鎖緊螺母（M100×2），因螺母本體是45鋼材料並經熱處理調質，硬度較高，螺母徑向又鑲有銅柱，銅柱硬度低，導致螺母軟硬不均，車削螺紋過程中，螺紋刀刀尖受到的切削力和衝擊力不均勻，螺紋刀尖易損壞，螺紋牙型不好，造成螺紋不合格、加工過程不穩定。
具體加工編程為：
T0101為粗車螺紋刀，T0202為精車螺紋刀。兩把螺紋刀，Z0相同，螺母厚度30mm。
G99 M3 S400 T0101
GO X95 Z5
G92 X98.8 Z-30
X99.3
X99.7
X100.0
X100.2
X100.3
GO Z200
G99 M3 S600 T0202
GO X95 Z5
G92 X100 .2 Z-30（）
XX100.3
X100.4
X100.5
GO X200 Z200
M30
粗車螺紋刀給精車螺紋刀具體預留加工餘量大小要根據機床剛性、刀具剛性和螺紋牙型等因素來確定。儘量保證預留加工量要小，一般三角螺紋，精車刀最多車削三刀成活。
如上例中，精車螺紋刀編程車削雖然為四刀，但第一刀實際幾乎不用參與切削，主要是用來進行預判斷：
①粗車螺紋刀加工螺紋是否與精車刀加工螺紋重合。
②粗車螺紋刀刀片是否嚴重損壞。在螺紋加工過程中，粗車螺紋刀片損壞嚴重要及時更換，以免影響與精車螺紋刀加工螺紋重合度、影響精車加工尺寸穩定性、增大機床負荷和損壞刀具。粗、精車削螺紋加工過程中，螺紋重合發生變化，或粗車給精車留量變大，要儘量調整粗車螺紋刀X向尺寸和Z向尺寸。這樣對螺紋成活尺寸影響小，儘量不調整精車螺紋刀尺寸。觀察螺紋重合程度，可用塗色法觀察精車螺紋刀車削出屑狀況和形狀。
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