车螺纹加工中主轴和切削速度

车螺纹时应先确定切削线速度。螺纹的切削线速度主要取决于工件条件（材质和热处理状态，即硬度）、刀具条件（刀片材质和涂层）和机床条件。如果是标准刀片，那么厂家一般会针对不同的材质（包括热处理状态）推荐不同的切削线速度。由于工件的形状不同和机床条件的不同，推荐的线速度只能作为参考。在工艺条件许可的前提下，应适当提高切削线速度。这样既可缩短加工时间，又可提高螺纹的表面质量。当然，提高切削线速度会相应降低刀片寿命。

在批量生产尤其是大批量生产场合，要用试切法找出最优的切削线速度。最优切削线速度必定是考虑了质量、效率和成本三个因素得出的。

切削线速度v_c与主轴转速n的关系为

v_c=πDn/1000（m/min） （2-10）

式中，D为螺纹大径（mm）；n为主轴转速（r/min）。

从式（2-10）可知，当切削线速度确定后，主轴转速n与螺纹的大径D成反比关系。因此，当车削小直径螺纹时，常出现因机床转速的限制而限制切削线速度的情况。例如，在35钢材质工件上车削M24螺纹，如果使用螺距为3mm的全牙型刀片，而对这种材质（低碳钢）的推荐线速度是250m/min，则如何确定工艺线速度和转速？

首先计算如按相应线速度加工时主轴应有的转速n：

假如在某台转速不能超过2500r/min的经济型数控车床上加工，那么车削M24螺纹的最大线速度v_c只能为

可见，在此车床上车M24螺纹的切削线速度不能超过188m/min。

假如用某台转速不能超过5000r/min的全功能数控车床来加工，那就可以用主轴转速3316r/min来切削，即在此车床上可用推荐线速度来（试）车。(www.xing528.com)

换种说法，如果直径较小的螺纹有较高的表面粗糙度要求，那么就应选择在允许转速较高的数控车床上加工该螺纹。

此外，车削螺纹时还有一种限制，即螺纹的导程乘以主轴转速不能超过数控车床直线插补（G01）的最高限速。若某台经济型数控车床的G01最高限速是4m/min，那么车导程为15mm螺纹的最高转速n为

因此，在此车床上用300r/min加工螺纹时，机床不报警，但车出螺纹的导程只有13.333mm左右（当然是指程序指令是F15的前提下）。

关于螺纹车削时的主轴转速和切削线速度还有如下三点需要说明：

第一点，在执行螺纹车削指令时，主轴转速修调旋钮失效，主轴转速被固定在100%倍率上。

第二点，在车削端面螺纹和锥螺纹时，恒表面切削指令G96有效。但由于此时主轴转速发生变化，有可能车不出正确的螺距，所以建议在车螺纹时不要使用G96指令，而使用恒角速度控制指令G97。

第三点，普通车削时，一般粗车用较慢转速和较大背吃刀量及较大进给量，精车用较快转速和较小背吃刀量及较小进给量。前者是为了提高切削效率，后者主要是为了提高被加工表面质量。但是，这个原则在车削螺纹时无法使用。

车削螺纹是在升速段内逐步接近目标导程。对于同一个（导程的）螺纹，主轴转速越高，达到目标导程（当然是在一定误差内）所需用的升速段δ₁越长。如果车削同一个螺纹不进刀连续车两刀，而这两刀用不同的主轴转速，那么车出的这两条螺旋线并不重合，而是在纵向有少许偏离。前、后两刀主轴转速相差越多，这个偏离值也就越大。正是由于这个原因，螺纹的粗、精车原则上应使用同样的主轴转速。

然而，这也不是绝对的。如果精车留量不是很小，精车时的转速比粗车时的转速略高一些也是可以的。作者曾试过，在车M24螺纹、精车留量取0.05mm时，精车的转速比粗车的转速高20%，不影响加工质量。在粗车大截面的螺纹和螺旋槽时，往往需要分若干层，每层又要分若干刀。在这种场合，为提高效率粗车时可使用较快的转速，但精车留量不能太小。