瓶盖及瓶口模具上特殊螺纹的数控车削

1 

 

问题的提出

通常，矿泉水、可乐等饮料瓶或食用油及其它生活用液体物盛装瓶的瓶盖，瓶口为螺纹连
接方式，且其中大部分为特殊螺纹。其特殊性表现在收头收尾、分段、分段收头收尾、收短
头收短尾等方面，有时甚至是几个特征综合在一起。收头收尾是一个专业的俗称，又叫做
螺纹螺旋线收头收尾或老鼠尾，意指一段螺纹，在螺距不变的情况下，开始部分由浅而

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“  ”

深，逐渐变 粗 ，结束部分由深而浅，逐渐变 细 。常见收头收尾往往在 1/3 周～1 周内
完成。在 1/3 周内甚至 1/10

“ 

”

周内 迅速 完成的收头收尾称作收短头收短尾。而常见的螺纹

因有进刀槽、退刀槽，往往只见螺纹的中间部分，不见头尾。这种带有特殊螺纹的塑料瓶

—

的用量之大不言而喻，以至我国模具之乡 黄岩有上百家的模具厂及模具加工个体户专
业生产这类塑料瓶模具。这种模具加工的技术难点之一就是特殊螺纹的加工。许多厂家尝
试过手工、电加工、铣削(包括数控铣削)

 

、铸造等加工方式，效果均不理想。

目前，高档数控设备中，单台价格在七八十万元的全功能数控车床或立式加工中心还不
能直接加工这类特殊螺纹，只有带动力刀塔的车削中心及带复杂工装或者数控旋转轴的
立式加工中心才有解决的可能性，但要最终解决，单就数控编程而言，其难度相当大，

 

只有数学功底厚实、富有经验的高级编程人员才能完成。因此，不利于中小企业。

那么，如果能开发一种单价在十来万元的专用数控车床，既能作为一般数控车床用，又
能加工这些特殊螺纹，其市场前景及社会效益显然是乐观的。为此，我们进行了下述研究。
 

2 

 

数控车床车削一般螺纹的处理方式

为了找到突破口，应首先了解和分析数控车床车削一般螺纹的过程：

1.如图 1 所示，每车一刀分三段，A-B 段为加速段或叫助跑段，刀尖由静止加速至车削速
度；B-C 段为恒速段，也是车削螺纹段，其速度应为当主轴转一圈时，刀尖刚好均匀前
进一个螺距(导程)；D-C 段为减速段，刀尖由车削速度降至静止。也就是说，真正加工只
是 B-C 段，A-B 段和 C-D 段只是作为必不可少的助跑及降速段。
2.加速段及减速段是数控系统的控制器先根据主轴转速及螺距信息，结合系统自身设置

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”

“ 

”

或 内定 的各项参数事先 计划 好，编排出加速段及降速段的固定模式，每刀车削的
开始阶段与结束阶段，严格按模式进行。
3.一般螺纹加工不可能仅一刀就车好，往往要车几刀或几十刀，那么车第二刀、第三刀直
至最后一刀，每刀都要在工件圆周上先找到圆周上的起始点，即找到起跑点，而且助跑
段与降速段也要完全一致，仅仅是深度方向(即 X 向)改变而已。只要起跑点、助跑段、降速

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”

段三者之一略有改变，就会发生后一刀盖不住前一刀的现象，即俗称的 乱牙 ，根本车
不出螺纹来。
4.

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”

数控车床在车螺纹时，其控制器也就是微机部分处于 精神高度集中 状态，主轴在旋

转时，由检测装置将主轴转动信息以脉冲信号的方式源源不断地送回到控制器，控制器

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根据脉冲按螺距要求及时地发出 向前进指令，如果有锥度、收头收尾则更繁忙了。