數(shù)控機(jī)床螺紋加工編程課件

1、12.7螺紋加工編程 Page 2 一、螺紋切削基礎(chǔ)知識(shí) ? 螺紋基本尺寸計(jì)算 ? 螺紋標(biāo)注 ? 螺紋加工前圓柱（圓錐）實(shí)際加工尺寸 確定 ? 背吃刀量的合理分配 Page 3 1.螺紋基本尺寸計(jì)算 （1）螺紋的公稱直徑 就是大徑的基本尺寸 (D 或d)。 （2）原始三角形高度 H 原始三角形高度H表達(dá) 式為： PPH866. 0 2 3 ? Page 4 1.螺紋基本尺寸計(jì)算 （3）中徑（d2、D2） 中徑表達(dá)式為 （4）削平高度 外螺紋 牙頂和內(nèi)螺紋牙底均在 H/8處削平；外螺紋牙底 和內(nèi)螺紋牙頂均在 H/4處 削平。 PdDd6495. 0 22 ? Page 5 1.螺紋基本尺寸計(jì)算

2、（5）牙型高度h1h1 牙型 高度表達(dá)式為: （6）外螺紋小徑d1 外 螺紋小徑表達(dá)式為: （7）內(nèi)螺紋小徑D1 內(nèi) 螺紋小徑的基本尺寸與 外螺紋小徑相同（ D1=d1 ）。 PHh5143. 0 8 5 1 ? ? ? ? ? ? ? ? Pdd0825. 1 1 ? Page 6 2.螺紋標(biāo)注 （1 1）外螺紋標(biāo)記 外螺紋標(biāo)記如圖所示。 旋合長(zhǎng)度代號(hào) 頂徑公差帶代號(hào) 中徑公差帶代號(hào) 公稱直徑 普通螺紋代號(hào) M 205g 6gS Page 7 2.螺紋標(biāo)注 （2 2）內(nèi)螺紋標(biāo)記 內(nèi)螺紋標(biāo)記如圖所示。 螺紋旋向 螺紋短旋合長(zhǎng)度 中徑和頂徑公差帶代號(hào) 螺距（指細(xì)牙） 公稱直徑 普通螺紋代號(hào) M2

3、01.56HSLH Page 8 3.螺紋加工前圓柱（圓錐）實(shí)際加工尺寸確定 （1 1）直進(jìn)法螺紋加工）直進(jìn)法螺紋加工 車(chē)削過(guò)程是在每次往 復(fù)行程后車(chē)刀沿橫向進(jìn)刀，通過(guò)多次行程把螺 紋車(chē)削好。這種加工方法由于刀具兩側(cè)刃同時(shí) 工作，切削力較大，但排屑困難，容易產(chǎn)生扎 刀現(xiàn)象，但牙型正確，一般用于車(chē)削螺距小于 3的螺紋。 Page 9 3.螺紋加工前圓柱（圓錐）實(shí)際 加工尺寸確定 P螺紋螺距 dz攻螺紋前鉆頭直徑 d螺紋公稱直徑 時(shí)mmP1?Pdd z ? 鋼等韌性材料時(shí),1mm P ? Pdd z ? 鑄鐵等脆性材料時(shí),1mm P ? ?Pdd z 1 . 105. 1? Page 10 4.背

4、吃刀量的合理分配 （3 3）背吃刀量）背吃刀量 如果螺紋牙型較深、螺距 較大，則可采用分次進(jìn)給方式進(jìn)行加工。 每 次進(jìn)給的背吃刀量用螺紋深度減去精加工背 吃刀量所得的差按遞減規(guī)律分配 。常用螺紋 加工切削次數(shù)與背吃刀量數(shù)值如表所示。 Page 11 公 制 螺 紋 螺距（mm） 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 牙深（半徑值） 0.649 0.974 1.299 1.624 1.949 2.273 2.598 切削次數(shù) 及吃刀量 （直徑值） 第一刀 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.5 第二刀 0.4 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.8 第三刀 0.2 0.

5、4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 第四刀 0.16 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 第五刀 0.1 0.4 0.4 0.4 0.4 第六刀 0.15 0.4 0.4 0.4 第七刀 0.2 0.2 0.4 第八刀 0.15 0.3 第九刀 0.2 表2-3 常用公、英制螺紋牙深及推 薦切削次數(shù) 4.背吃刀量的合理分配背吃刀量的合理分配 Page 12 英制螺紋英制螺紋 牙/in 24 18 16 14 12 10 8 牙深（半徑值） 0.678 0.904 1.016 1.162 1.355 1.626 2.033 切削次數(shù) 及吃刀量 （直徑值） 第一刀 0.8 0.8 0.

6、8 0.8 0.9 1.0 1.2 第二刀 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.7 0.7 第三刀 0.16 0.3 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6 第四刀 0.11 0.14 0.3 0.4 0.4 0.5 第五刀 0.13 0.21 0.4 0.5 第六刀 0.16 0.4 第七刀 0.17 續(xù)表 4.背吃刀量的合理分配背吃刀量的合理分配 Page 13 5螺紋車(chē)削刀具切入與切出行程的確定 在數(shù)控車(chē)床上加工螺紋時(shí),會(huì)在螺紋起始段 和停止段發(fā)生螺距不規(guī)則現(xiàn)象，所以實(shí)際 加工螺紋的長(zhǎng)度W應(yīng)包括切入和切出的空行 程量，如圖所示。L1為切入空刀行程量， 一般取(35)F；L2為切出

7、空刀行程量，一 般取0.5L1。 Page 14 5螺紋車(chē)削刀具切入與切出行程 的確定 Page 15 請(qǐng)思考螺紋加工指令有幾個(gè)？請(qǐng)思考螺紋加工指令有幾個(gè)？ G32、G92、 G76 二、螺紋加工指令 1、單行程螺紋切削指令編程（ G32） Page 17 1) 基本螺紋切削指令（G32） 編程格式。 G32 X（U）_Z（W）_F_ 該指令用于車(chē)削等螺距直螺紋、錐螺紋。 Page 18 (1)、簡(jiǎn)單螺紋車(chē)削指令G32 G32指令能夠切削圓柱螺紋、圓錐螺紋、端 面螺紋（渦形螺紋），實(shí)現(xiàn)刀具直線移動(dòng) ，并使刀具的移動(dòng)和主軸旋轉(zhuǎn)保持同步， 即主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程。 螺距螺距 螺距 螺距 牙

8、牙 深 螺螺 紋 大 徑 螺螺 紋 小 徑 Page 19 （2）幾點(diǎn)注意事項(xiàng) ? 進(jìn)行橫螺紋加工時(shí)，其進(jìn)給速度 F的單位采用 旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率，即mm/r （或inches/r ）； ? 為避免在加減速過(guò)程中進(jìn)行螺紋切削，要設(shè) 引入距離?1和超越距離?2，1切入空刀行程量 ，一般為（35）F（導(dǎo)程）；2切出空刀行 程量，一般取0.51 。 Page 20 指令格式（1） Page 21 指令格式（2） G32 X（U） Z（W） F ； X（U）、Z（W） 為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)，切 削圓柱螺紋時(shí)，X（U）可省略； F為螺紋導(dǎo)程，單位。對(duì)于錐螺紋， 角在45以下時(shí)，螺紋導(dǎo)程以Z軸方向 指定；角在4590時(shí)

9、螺紋導(dǎo)程以X 軸方向指定。 Page 22 例例1：試編寫(xiě)右圖所示螺紋的加工程序。（螺紋 導(dǎo)程 4mm ， 升 速 進(jìn) 刀 段 1=3mm ， 降 速 退 刀 段 2=1.5mm，螺紋深度 2.165 mm。 程序： G00 U-62 .0； G32 W-74.5 F4 ； G00 U62.0 ； W74.5 ； U-64.0 ； G32 W-74.5 ； G 00 U64.0 ； W74.5 ； Page 23 例例2： 試編寫(xiě)右圖所示圓錐螺紋的加工程序。（螺紋 螺距：4mm。1 = 3.5mm，2 = 3.5mm ， 總切深 1mm （單邊），分兩次切入。） 程序： G00 X28.0 Z

10、3.0 ； 第一次切 入 0.5mm G32 X51. W-77.0 F4； 錐螺紋第 一次切削 G00 X55.0； 刀具退出 W77.0； Z 向回起 點(diǎn) X27.0； 第二次再 進(jìn)刀 0.5mm G32 X50. 0 W-77. 0F4；錐螺紋第 Page 24 O2002 N010 G50 X100 Z50 ； N020 G00 X60.0 Z4.0 M03 S600 T0101； N030 X49.72 ； N040 G32 Z-32.0 F4 ； N050 G00 X60.0 ； N060 Z4.0 ； N070 X48.72 ； N080 G32 Z-32.0 F4 ； N090

11、 G00 X60.0 ； N100 Z4.0 ； N110 X48.12 ； N120 G32 Z-32.0 F4 ； N130 G00 X60.0 ； N140 Z4.0 ； N150 X47.52 ； N160 G32 Z-32.0 F4 ； X向尺寸按每次吃刀深度遞減 直到終點(diǎn)尺寸?46.52mm N260 X46.52； N270 G32 Z-32.0 F4 ； N280 G00 X60.0； N290 X200.0 Z200.0 M05 T0000； N300 M30； 2、螺紋切削單一固定循環(huán)指令編 程（G92） Page 26 1) 螺紋加工循環(huán)（G92） 螺紋加工需要多次進(jìn)刀，

12、程序較長(zhǎng)，編寫(xiě) 過(guò)程中容易出錯(cuò)。為解決這一問(wèn)題，數(shù)控 車(chē)床一般均在數(shù)控系統(tǒng)中設(shè)置了螺紋加工 循環(huán)指令G92。 螺紋切削循環(huán)指令把“切入-螺紋切削 -退刀-返回”四個(gè)動(dòng)作作為一個(gè)循環(huán)，用一 個(gè)程序段來(lái)指令。 G92指令用于簡(jiǎn)單螺紋循環(huán)加工，其 Page 27 1）螺紋車(chē)削循環(huán)）螺紋車(chē)削循環(huán)G92 ? 圓柱螺紋的編程格式為： G92 X（U） Z（W） F_ ； ? 錐螺紋的編程格式為： G92 X（U） Z（W） R F _； 圖418 螺紋切削 循環(huán) b) a) Page 28 1) 螺紋加工循環(huán)（G92） ? 格式：格式： G92 X(U)_ Z(W)_ F_; （公制直螺紋切（公制直螺紋切

13、 削循環(huán)）削循環(huán)） G92 X(U)_ Z(W)_ I_; （英制直螺紋切 削循環(huán)）削循環(huán)） G92 X(U)_ Z(W)_ R_ F_; （公制錐 螺紋切削循環(huán)）螺紋切削循環(huán)） Page 29 ? G92指令即為螺紋切削循環(huán)指令，該指令完成 工件圓柱螺紋和錐螺紋的切削固定循環(huán)。為簡(jiǎn) 單螺紋循環(huán) 。 ? 可以完成如圖418所示1234的螺紋加 工過(guò)程。 ? 指令中，要給定螺紋切削的終點(diǎn)坐標(biāo)，還要 給出螺紋的導(dǎo)程F值。 ? 其中R表示了螺紋的錐度，其值為錐螺紋大、 小徑的半徑差。 Page 30 G92是模態(tài)指令，在螺紋加工循環(huán)結(jié)束后用 G00指令清除。G92指令可以加工錐螺紋和圓 柱螺紋，刀具

14、從循環(huán)起點(diǎn)開(kāi)始按梯形循環(huán)， 最后又回到循環(huán)起點(diǎn)。 X、Z為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)值，U、W為螺紋 終點(diǎn)相對(duì)循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)增量，I為螺紋部分 半徑之差，即螺紋切削起始點(diǎn)與切削終點(diǎn)的 半徑差。加工圓柱螺紋時(shí)，I=0。加工圓錐螺 紋時(shí)，當(dāng)X向切削起始點(diǎn)坐標(biāo)小于切削終點(diǎn) 坐標(biāo)時(shí)，I為負(fù)，反之為正。 Page 31 錐螺紋指令格式 G92 X(U)_Z(W)_R_F_ ； 指令說(shuō)明 X、Z 表示切削終點(diǎn)坐標(biāo)值； U、W 表示切削終點(diǎn)相對(duì)循環(huán)起點(diǎn)的增量坐標(biāo)；? R 螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起始點(diǎn) 與切削終點(diǎn)的半徑差。 （加工圓錐螺紋時(shí)，當(dāng) X 向切削起始點(diǎn)坐標(biāo)小 于切削終點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，R 為負(fù)，反之為正，判斷方法同

15、 G90）。 指令功能：用于圓錐螺紋循環(huán)切削。 1)指令格式 1)指令格式 Page 32 例：試編寫(xiě)右圖所示圓錐螺紋的加工程序。 程序： G00 X80.0 Z62.0； 起刀位置 G92 X49.2 Z12 R-20.0 F1.5；螺紋切削循環(huán) X48.6 ； 第二刀 X48.2 ； 第三刀 X48.04 ； 切削到尺寸 G00 X200.0 Z200.0； Page 33 例：如圖所示，使用G92指令加工M302的普通螺紋。 O1002 N01 G50 X270.0 Z260.0； N02 G00 X35.0 Z104.0 M03 S800 T0101； N03 G92 X28.9 Z5

16、3.0 F2； N04 X28.2； N05 X27.7； N06 X27.3； N07 G00 X270.0； N08 Z260.0 T0000； N09 M05； N10 M30； Page 34 3)指令應(yīng)用說(shuō)明 4）在G92指令執(zhí)行過(guò)程中，進(jìn)給速度倍率和 主軸速度倍率均無(wú)效。 5）執(zhí)行G92循環(huán)指令時(shí)，在螺紋切削的收尾 處，刀具沿接近45的方向斜向退刀，Z向退 刀距離由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。 Page 35 4)編程舉例 【示例2-302-30】 編 寫(xiě)如圖所示工件加 工程序，工件毛坯 尺寸為32。 Page 36 4)編程舉例 T0303;（螺紋加工） M03 S600; G00 X22.0

17、 Z2.0; G92 X19.2 Z-24.0 F1.5; X18.6; X18.376; G00 X100.0 Z50.0; M05; M30; Page 37 例例1：試編寫(xiě)圖所示圓柱螺紋的加工程序。 程序： G00 X35.0 Z104.0； 起刀位置 G92 X29.2 Z53.0 F1.5；螺紋切削循環(huán) X28.6； 第二刀 X28.2； 第三刀 X28.04； 切削到尺寸 G00 X200.0 Z200.0； 回?fù)Q刀點(diǎn) Page 38 例例2、G92 切削螺紋循環(huán)切削螺紋循環(huán) 程序： N10 T0101； N20 M03 S500 ； N30 G00X102. 0 Z10.0； 快

18、速接近工件 N40 G92 X91.2 Z-80.0 F2.0 切削螺紋循 環(huán) 第一刀吃0.8mm N50 X90.6； 第二刀吃 0.6mm N60 X90.0； 第三刀吃 0.6mm N70 X89.6； 第四刀吃 0.4mm N80 X89.5； 車(chē)削螺紋到尺 寸 0.1mm N90 G00 X150. 0Z100.0； 退出到安全 位置 N100 M05； N120 M30； Page 39 例例3、G92 錐螺紋循環(huán)（螺距錐螺紋循環(huán)（螺距 1.5mm , 1=2mm , 2=1mm） 程序： N10 T0101； N20 M03 S500 ； N30 G00 X50.0 Z2.0；

19、快速接近工件 N40 G92 X42.2 Z-44.0 R-29.0 F1.5; 切削螺紋 循環(huán) N50 X41.6； 第二刀吃 0.6mm N60 X41.2； 第三刀吃0.4mm N70 X41.04； 車(chē)削螺紋到尺寸 N80 G00 X100.0 Z100. 退出到安全位置 N90 M05； N100 M30； Page 40 N30 G00 X30.0 Z10.0； 快速接 近工件 N40 G90 X35.0 Z-70.0 R10. 0 F0.2 ；內(nèi) 圓錐循環(huán) N50 X40.0； N60 G00 X100.0 Z150.0； 退出到 換刀位置 N70 T0202； 換 2 號(hào)刀 N

20、80 G00 X30.0 Z10.0； 快速接 近工件 N90 G92 X40.9 Z-70.0 R10.0 F2.0 ；內(nèi) 錐螺紋循環(huán) N100 X41.5； 第二 刀吃 0.6mm N120 X42.1； 第三 刀吃 0.6mm N130 X42.5； 第四 刀吃 0.4mm N140 X42.6； 車(chē)削 例4、 G90+G92 內(nèi)圓錐螺紋實(shí)例 3、螺紋切削復(fù)合循環(huán) 指令編程（G76） Page 42 1)螺紋切削循環(huán)（G76） 指令格式 G76 P(m)(r)(a) Q(dmin) R(d)； G76 X(u) Z(w) R(i) P(k) Q( d) F(L)； 指令說(shuō)明 m 精加工重

21、復(fù)次數(shù)，必須用兩位數(shù)字表示 （范圍0199）； r 螺紋末端倒角量，當(dāng)螺距由L表示時(shí)，可以從0.0L 到9.9L設(shè)定，單位為0.1L（兩位數(shù)：從00到99） 例如r=10，則倒角量 =100.1導(dǎo)程=導(dǎo)程； a 刀尖角度：可選擇 80、60 、55 、30 、 29 和0 六種中的一種 ，用 2 位數(shù)指 定。（m、r、a均用兩位數(shù)表示，同時(shí)由P指定, 例如例如當(dāng)m=2,r=1.2L，a=60 ,指定為F（L是螺 距）P02 12 60 m r a dmin 最小切削深度，若自動(dòng)計(jì)算而得的切削深度小 于dmin 時(shí)，以dmin 為準(zhǔn)， 此數(shù)值不可用 Page 43 小數(shù)點(diǎn)方式表示，例如 ： dm

22、in=0.02mm,dmin=0.02mm,須寫(xiě)成Q20Q20（半徑值，單位： 0.001mm 0.001mm）； d d 精加工余量。 X(U)X(U)、 Z(W) 螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)；X即螺紋的小徑 ，Z即螺 紋的長(zhǎng)度； i 螺紋部分的半徑差，含義及方向與G92 G92 的 R R 相 同，如果i=0,i=0,可作一般直線螺紋切削； k X軸方向之螺紋深度，以半徑值表示； d d 第一刀的切削深度以半徑值表示，( (單位： 0.001mm) 0.001mm)該值不能用小數(shù)點(diǎn)方式表示，例如 d=0.6mm，需寫(xiě)成 Q600； L 螺紋導(dǎo)程（同 G32 G32）。 指令功能 螺 紋切削循 環(huán)。此指令

23、功能比G32G32、G92G92簡(jiǎn)單，可節(jié) 省編程計(jì)算時(shí)間，縮短程序。 Page 44 G76刀具運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖刀具運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖 Page 45 例：試編寫(xiě)下圖所示圓柱螺紋的加工程序，螺距 為6mm。 程序： G76 P010060 Q200 R0.1； G76 X60.64 Z23.0 R0. P3680 Q1800 F6. ； Page 46 2)指令格式 Page 47 3)刀具走刀路線分析 加工圓柱外螺紋時(shí)，刀具從循環(huán)起點(diǎn)A出發(fā)， 以G00方式沿X向進(jìn)給至螺紋牙頂X坐標(biāo)處（即 B點(diǎn)，該點(diǎn)的X坐標(biāo)值小徑+2k），然后沿基 本牙型一側(cè)平行的方向進(jìn)給，X向切深為d ；再以螺紋切削方式切削至

24、離Z向終點(diǎn)距離為 r處，倒角退刀至D點(diǎn)，再沿X向退刀至E點(diǎn)， 最后返回A點(diǎn)，準(zhǔn)備第二刀切削循環(huán)。如此分 多刀切削循環(huán)，直至循環(huán)結(jié)束。 Page 48 3)刀具走刀路線分析 Page 49 3)刀具走刀路線分析 執(zhí)行螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令加工時(shí)，采用斜 進(jìn)式進(jìn)刀。 第一刀切削循環(huán)時(shí)，背吃刀量為d； 第二刀的背吃刀量為： 第n刀的背吃刀量為： 執(zhí)行執(zhí)行G76循環(huán)的背吃刀量是逐步遞減的循環(huán)的背吃刀量是逐步遞減的。 ?d? ? 1 2 ?d nn?1 Page 50 5)編程舉例 【示例2-322-32】 加工如圖 所示工件。對(duì)于螺紋部分 ，取精加工次數(shù)為3次，由 于有退刀槽，螺紋收尾長(zhǎng) 度為0，螺紋車(chē)刀刀尖角 度為60，最小背吃刀量 取0.1，精加工余量取 0.3，螺紋牙型高度為 1.624，第一次吃刀量半 徑值取0.5，通過(guò)計(jì)算螺 紋小徑為16.75。毛坯尺 寸為4080（），對(duì) 零件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)并編制 加工程序。 Page 51 5)編程舉例 T0202;（退刀槽加工） S400; G00 X22.0 Z-19.0; G75 R0.5; G75 X