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在伺服牙距自动攻丝机中，两轴（通常指主轴旋转轴和进给轴）的速度定义需严格遵循 “进给速度与主轴转速的匹配关系”，以保证螺纹牙距精度。核心原则是：进给轴移动距离 = 主轴旋转圈数 × 螺纹牙距，速度设定需围绕这一关系展开，具体方法如下：

一、两轴速度的核心匹配公式

攻丝过程中，主轴（旋转）与进给轴（直线运动）必须满足严格的速比关系，公式为：

plaintext

进给轴速度（mm/min） = 主轴转速（r/min） × 螺纹牙距（mm/r）

• 物理意义：主轴每旋转 1 圈（r），进给轴必须精确移动 1 个牙距（mm），才能加工出符合规格的螺纹（如 M8×1.25 的螺纹，牙距 1.25mm，即主轴转 1 圈，进给轴移动 1.25mm）。

• 速度单位：主轴通常用 “转 / 分钟（r/min）”，进给轴用 “毫米 / 分钟（mm/min）” 或 “毫米 / 转（mm/r）”，两者需统一时间基准。

二、主轴速度（旋转轴）的设定方法

主轴速度直接影响攻丝效率和螺纹质量，需根据材料硬度、丝锥规格、冷却条件综合设定：

1. 基础计算公式

主轴转速（N）可参考丝锥制造商推荐的 “切削速度（V，单位 m/min）” 计算：

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N（r/min） = (V × 1000) / (π × D)

其中：

• D 为螺纹公称直径（mm，如 M8 的 D=8mm）；

• V 为切削速度（不同材料推荐值见下表）。

2. 不同材料的切削速度参考

3. 限制条件

• 最高转速不超过丝锥许用转速（避免丝锥断裂）；

• 低速攻丝（如＜100r/min）需考虑伺服系统低速稳定性（防止爬行）。

三、进给轴速度的设定方法

进给轴速度（F）由主轴转速和牙距直接决定，需严格匹配，分两种控制模式：

1. 刚性攻丝模式（推荐）

在刚性攻丝模式下，伺服系统通过电子齿轮同步保证两轴速比，进给速度无需单独设定，只需设定牙距参数，系统自动计算：

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F（mm/min） = N（r/min） × P（mm/r）

其中 P 为牙距（如 M8×1.25 的 P=1.25mm/r）。

• 参数设置：在伺服驱动器中设定 “牙距值（P）”，主轴转速由 PLC 或 HMI 给定，系统自动同步进给速度（如主轴 1000r/min，P=1.25mm/r，则进给速度 = 1250mm/min）。

2. 柔性攻丝模式（需手动匹配）

若采用普通位置模式（非刚性攻丝），需手动计算并设定进给速度，确保与主轴转速匹配：

• 例如：攻 M10×1.5 螺纹（P=1.5mm/r），主轴转速设定为 500r/min，则进给速度必须设定为：

  plaintext

  
  

• F = 500 r/min × 1.5 mm/r = 750 mm/min

  
  

• 风险提示：手动设定易因速度不匹配导致烂牙，建议优先使用刚性攻丝模式。

四、两轴速度的联动控制（程序逻辑）

以 PLC 控制为例，需通过程序保证速度参数的实时匹配，核心逻辑如下：

1. 牙距参数输入与存储

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// 从HMI读取牙距值（P），存储到D100（单位：0.001mm/r，如1.25mm=1250）
LD     M0.0（运行标志）
MOV    HMI_牙距设定(D200), D100（当前牙距）

2. 主轴转速设定与进给速度自动计算

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// 设定主轴转速（N=1000r/min）
LD     M0.0
MOV    K1000, D102（主轴转速）

// 计算进给速度：F = N × P / 1000（单位转换：mm/min）
LD     M0.0
MUL    D102（N）, D100（P）, D104（临时结果）
DIV    D104, K1000, D106（进给速度F）

3. 刚性攻丝模式使能

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五、关键注意事项

1. 速度同步精度：

• 刚性攻丝依赖伺服系统的电子齿轮同步（如高创、三菱伺服的 “攻丝模式”），需确保主轴与进给轴的位置环增益匹配（避免相位差）。

• 机械传动间隙（如丝杠、同步带）需通过 “反向间隙补偿” 参数消除，否则会导致牙距误差。

2. 加减速时间匹配：

• 主轴和进给轴的加减速时间需一致（如均设为 0.5s），避免启动 / 停止阶段速比失调（导致螺纹起始 / 收尾部分乱牙）。

3. 不同牙距的切换：

• 更换螺纹规格时，需先停止攻丝动作，修改牙距参数（D100）后重新启动，确保新参数生效。

• 批量生产时，可通过 HMI 预设多种牙距配方（如 D200=1250 对应 M8，D201=1500 对应 M10），一键切换。

4. 异常保护：

• 程序中增加 “速度失配检测”：实时比较 “实际进给速度” 与 “理论计算值”，偏差超过 5% 时报警停机（防止烂牙）。

通过以上方法设定两轴速度，可保证攻丝过程中 “旋转 - 进给” 的严格同步，核心是遵循 “进给速度 = 主轴转速 × 牙距” 的匹配关系，优先采用伺服系统的刚性攻丝功能，减少手动设定误差。