項目三螺紋軸的工藝設(shè)計及編程ppt課件

1、工程三螺紋軸的工藝設(shè)計及編程教學(xué)內(nèi)容項 目 導(dǎo) 入1相 關(guān) 知 識2項 目 實 施3小 結(jié)4螺紋車削加工工藝復(fù)合循環(huán)指令G71、G70螺紋加工指令G32、G92、G76重點：螺紋軸類零件的工藝性分析1螺紋加工編程指令G32、G92、G76的運用2難點： 螺紋軸類合理的加工工藝的編寫1掌握螺紋的常用檢測方法和手段3螺紋加工工藝參數(shù)及切削刀具的正確選擇31掌握含內(nèi)螺紋、外螺紋、溝槽和圓柱面、圓錐面等幾何元素螺紋軸類零件的構(gòu)造特點和工藝特點，正確分析此類零件的加工工藝；2.掌握螺紋加工編程指令G32、G92、G76、G71、G70的用法和本卷須知3.掌握螺紋的常用檢測方法和手段；4.對于多頭螺紋加工

2、，掌握FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)的復(fù)合循環(huán)指令編制零件加工程序的方法；【知識目的】1.會分析包含內(nèi)螺紋、外螺紋、圓柱面、溝槽等要素的螺紋軸的工藝，能正確選擇加工設(shè)備、刀具、夾具、量具與切削用量，編制數(shù)控加工工藝卡2.進一步穩(wěn)定前面工程所學(xué)的數(shù)控車削指令的運用方法3.能運用復(fù)合循環(huán)指令正確編制螺紋軸的數(shù)控加工程序，并能正確運用數(shù)控系統(tǒng)仿真軟件，校驗編寫的零件數(shù)控加工程序4.能正確運用數(shù)控系統(tǒng)的復(fù)合循環(huán)指令G71、G70編制軸向余量大于徑向余量的多臺階軸及孔的粗、精加工程序【才干目的】一、工程導(dǎo)入 圖示為一內(nèi)外螺紋軸，毛坯為35mm60mm的圓柱，資料為硬鋁，要求分析零件的加工工藝，填寫工藝文件，編寫

3、零件的加工程序。 螺紋是軸套類零件上的常見構(gòu)造，本工程以典型零件為載體，分析螺紋構(gòu)造的數(shù)控加工工藝設(shè)計與程序編制。 普通螺紋是我國運用最廣泛的一種三角形螺紋，牙形角60。普通螺紋：粗牙普通螺紋細牙普通螺紋 二、相關(guān)知識一螺紋數(shù)控車削加工工藝1.普通三角螺紋的工藝構(gòu)造1螺尾 供退刀用的槽為螺紋退刀槽，作用是不產(chǎn)生螺尾。 2螺紋退刀槽 螺紋始端的一小段錐面，稱為倒角。3螺紋倒角螺紋末端構(gòu)成的溝槽漸淺部分稱為螺尾 2.螺紋類零件加工刀具刀具種類：外螺紋車刀和內(nèi)螺紋車刀 車刀資料種類：高速鋼、硬質(zhì)合金特點： 高速鋼螺紋車刀刃磨方便，韌性好，刀尖不易爆裂，常用于塑性資料螺紋的粗加工；高速鋼螺紋車刀高溫下

4、容易磨損，不能用于高速車削。 硬質(zhì)合金螺紋車刀耐磨和耐高溫性能較好，用于加工脆性資料的螺紋和高速切削塑性資料的螺紋，以及批量較大的小螺距P4螺紋。 高速鋼三角形外螺紋車刀硬質(zhì)合金三角形外螺紋車刀外螺紋車刀內(nèi)螺紋車刀可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金螺紋車刀內(nèi)螺紋車刀外螺紋車刀 安裝螺紋車刀時，刀尖對準工件中心，并用樣板對刀，保證刀尖的角平分線與工件的軸線相垂直。硬質(zhì)合金螺紋車刀高速車削時，刀尖允許高于工件軸線螺紋大徑的1%。 車外螺紋的對刀方法3.螺紋類零件的丈量工具1螺紋塞規(guī)、環(huán)規(guī)綜合丈量螺紋塞規(guī) 螺紋塞規(guī)用于檢驗內(nèi)螺紋，具有對螺紋各項參數(shù)如大、中、小徑、螺距、牙型半角綜合檢測的功能。 螺紋環(huán)規(guī) 螺紋環(huán)規(guī)用于檢

5、驗外螺紋，具有對螺紋各項參數(shù)如大、中、小徑、螺距、牙型半角綜合檢測的功能。 通端止端運用前： 螺紋塞規(guī)應(yīng)經(jīng)相關(guān)檢驗計量機構(gòu)檢驗計量合格后，方可投入消費現(xiàn)場運用。運用時： 應(yīng)留意被測螺紋公差等級及偏向代號與螺紋塞規(guī)標識的公差等級、偏向代號一樣。 螺紋塞規(guī)運用方法檢驗丈量過程中：首先要清理干凈被測螺紋油污及雜質(zhì)，通端與被測螺紋對正后，使其在自在形狀下旋轉(zhuǎn)并經(jīng)過全部螺紋長度斷定為合格，否那么以不通斷定。止端與被測螺紋對正后，旋入螺紋長度在2個螺距之內(nèi)止住為合格。 螺紋環(huán)規(guī)的運用方法運用前：應(yīng)經(jīng)相關(guān)檢驗計量機構(gòu)檢驗計量合格后，方可投入消費現(xiàn)場運用。運用時：應(yīng)留意被測螺紋公差等級及偏向代號與環(huán)規(guī)標識的公

6、差等級、偏向代號一樣 檢驗丈量過程： 首先要清理干凈被測螺紋油污及雜質(zhì)，然后在通端與被測螺紋對正后，用大母指與食指轉(zhuǎn)動環(huán)規(guī)，使其在自在形狀下旋合經(jīng)過螺紋全部長度斷定合格，否那么以不通斷定。在止端與被測螺紋對正后，用大母指與食指轉(zhuǎn)動環(huán)規(guī)，旋入螺紋長度在2個螺距之內(nèi)為合格，否那么判為不合格品。 本卷須知 在用量具應(yīng)在每個任務(wù)日用校正塞規(guī)計量一次。 經(jīng)校正塞規(guī)計量超差或者到達計量器具周檢期的環(huán)規(guī)，由計量管理人員收回作相應(yīng)的處置措施。 可調(diào)理螺紋環(huán)規(guī)經(jīng)調(diào)整后，丈量部位會產(chǎn)生失圓，此景象由計量修復(fù)人員經(jīng)螺紋磨削加工后再次計量鑒定，各尺寸合格后方可投入運用。報廢環(huán)規(guī)應(yīng)及時處置，不得流入消費現(xiàn)場。2螺紋千分

7、尺單項丈量 螺紋千分尺具有60錐型和V形測頭，是運用螺旋副傳動原理將回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動的一種量具，主要用于丈量外螺紋中徑。 用螺紋千分尺丈量螺紋中徑 螺紋千分尺的壓線或離線調(diào)整與外徑千分尺調(diào)整方法一樣。 螺紋千分尺丈量時必需運用“測力安裝以恒定的丈量壓力進展丈量。在運用螺紋千分尺時應(yīng)平放，使兩測頭的中心與被測工件螺紋中心線相垂直，以減小其丈量誤差。螺紋千分尺適用于精度較低的螺紋工件丈量 。本卷須知：3用三針丈量法丈量螺紋中徑(單項丈量)三針丈量法是丈量外螺紋中徑的一種比較精細的丈量方法。 普通三角螺紋三針丈量螺紋中徑的簡化公式為 一三針丈量時千分尺丈量值(mm)；螺紋中徑(mm)； 量針直徑

8、(mm)； 螺紋螺距(mm)。三針丈量 普通螺紋丈量時量針最正確直徑計算簡化公式三針丈量適用于精度高、螺旋升角小于4的螺紋工件丈量。 最小針直徑 最正確量針 最大量針直徑三針直徑的選擇4.確定加工工藝參數(shù)1螺紋切削進給次數(shù)與背吃刀量確實定 螺紋切削總余量就是螺紋大徑尺寸減去小徑尺寸，即牙型高度h的兩倍。 牙深h0.6495P螺距普通采用直徑編程，需換算成直徑量。需切除的總余量如下： 20.6495P1.299P螺距查表實際值過深，車出牙型過尖。 螺紋大徑d公稱直徑0.13P螺距 螺紋底徑d公稱直徑1.08P螺距1螺紋加工切削用量確實定常用螺紋切削的進給次數(shù)與背吃刀量螺距1.01.52.02.5

9、3.03.54.0牙深(半徑量)0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598切削次數(shù)背吃刀量直徑量1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次-0.160.40.40.40.60.65次-0.10.40.40.40.46次-0.150.40.40.47次-0.20.20.48次-0.150.39次-0.2 在車床上車削單頭螺紋時，工件每旋轉(zhuǎn)一圈，刀具前進一個螺距，這是根據(jù)螺紋線原理進展加工的。 單頭螺紋加工的進給速度一定是螺距的數(shù)值； 多頭螺紋的進給速度一定是導(dǎo)程的數(shù)值；

10、2) 螺紋車削進給量確實定式中：P為螺距，mm；k為保險系數(shù)，普通為80。3螺紋加工時主軸轉(zhuǎn)速確實定加工螺紋時，主軸轉(zhuǎn)速如下：升速進刀段1和減速退刀段2確實定： 升速進刀段：減速退刀段： 普通加工一段螺紋時，從粗車到精車，用同一軌跡要進展多次螺紋切削。由于螺紋切削是在主軸上的位置編碼器輸出一轉(zhuǎn)信號時開場的，所以零件圓周上的切削點依然是一樣的，工件上的螺紋軌跡也是一樣的。因此從粗車到精車，主軸轉(zhuǎn)速必需一定，否那么螺紋導(dǎo)程不正確。螺紋加工的特點：知識點闡明： 圖中1和2有其特殊的作用，由于螺紋切削的開場及終了部分，伺服系統(tǒng)存在一定的滯后，導(dǎo)致螺紋導(dǎo)程不規(guī)那么，為了思索這部分螺紋尺寸精度，加工螺紋時

11、的指令要比需求的螺紋長度長12。螺紋切削時，進給速度倍率開關(guān)無效，系統(tǒng)將此倍率固定在100。螺紋切削進給中，主軸不能停。假設(shè)進給停頓，切入量急劇添加，很危險，因此進給暫停在螺紋切削中無效。 螺紋車削會引起牙尖膨脹變形，因此外螺紋的外圓應(yīng)車到最小極限尺寸，內(nèi)螺紋的孔應(yīng)車到最大極限尺寸。螺紋加工前，加工外表的實踐直徑尺寸可按以下公式計算：內(nèi)螺紋加工前的內(nèi)孔直徑： D孔d內(nèi)螺紋的公稱直徑 1.0825P外螺紋加工前的外圓直徑： D外D外螺紋的公稱直徑0.10.2165P2螺紋實踐直徑確實定普通車床上有三種進刀方式： 3進刀方式直進法 斜進法 左右切削法 車螺紋時的進刀方式 車螺紋時，只利用中拖板的垂

12、直進刀，在幾次行程中車好螺紋。直進法車螺紋可以得到比較正確的齒形，但由于車刀刀尖全部切削，螺紋不易車光，并且容易產(chǎn)生扎刀景象，適用于加工P3mm普通螺紋及精加工P3mm螺紋。 在粗車時，為了操作方便，除了中拖板進給外，小拖板可先向一個方向進給車右螺紋時每次吃刀略向左移，車左螺紋時略向右移。螺紋牙型精度低，外表粗糙度值大，適用于粗加工P3mm螺紋，精車時用左右切削法，以使螺紋的兩側(cè)面都獲得較低的外表粗糙度。 車削螺紋時，除了用中拖板刻度控制螺紋車刀的垂直吃刀外，同時運用小拖板把車刀左、右微量進給，這樣反復(fù)切削幾次行程，精車的最后一、兩刀應(yīng)采用直進法微量進給，以保證螺紋牙型正確。前往二螺紋加工指令

13、G32、G92、G76內(nèi)外圓柱螺紋內(nèi)外圓錐螺紋單頭螺紋和多頭螺紋恒螺距與變螺距螺紋圓柱螺紋 圓錐螺紋 端面螺紋數(shù)控車床可以加工直螺紋、錐螺紋和端面螺紋根本螺紋車削指令G32螺紋車削復(fù)合循環(huán)指令G76螺紋車削固定循環(huán)指令G92螺紋車削指令數(shù)控系統(tǒng)不同，螺紋加工指令也有差別。1單段螺紋切削指令G32編程格式： G32 X(U)_ Z(W)_ F_；其中： X、Z值是指車削到達的終點坐標； U、W值是指切削終點相對切削起點的增量坐標； F是指螺紋導(dǎo)程。G32 XU_ZW_F_； 圓錐螺紋G32 ZW_F_； 圓柱螺紋G32 XU_F_； 端面螺紋三種螺紋編程格式圓柱螺紋:G32 ZW_F_；G00G

14、00G00G32圓錐螺紋:G32 XU_ZW_F_；G00G00G00G32 G32 Xxb Zzb F； G32 U(xb-xa) W(zb-za) F； 編程算法：主軸應(yīng)經(jīng)過G97指令指定恒轉(zhuǎn)速；伺服電機由靜止到勻速運動、由勻速到靜止有一個加速、減速過程，為防止加工螺紋螺距不均勻，車削螺紋前后，必需有適當(dāng)?shù)倪M刀段1和退刀段2；因受機床構(gòu)造及CNC系統(tǒng)的影響，車削螺紋時主軸的轉(zhuǎn)速有一定的限制，這因廠家而異；螺紋加工時最簡單的方法是進刀方向指向卡盤，假設(shè)運用左手刀具加工右旋螺紋，進刀方向也可遠離卡盤；螺紋加工中的走刀次數(shù)和進刀量切削深度會直接影響螺紋的加工質(zhì)量。車削螺紋時的切削深度及走刀次數(shù)可

15、參考表31。本卷須知：例3-1： 在CNC車床上欲車削圖示普通螺紋M202.5，切削速度為100m/min,用G32指令編程。在編程前，應(yīng)先作以下計算：先決議主軸轉(zhuǎn)速驗算n取值能否適宜：機床要求：nP4000 那么 n1600r/min由計算得知n取1592r/min可運用，普通取整數(shù)較方便，故取1500r/min。得由計算進刀段1及退刀段21nP/40015002.5/4009.4(mm) 取111mm2nP/180015002.5/18002.1(mm) 取23mm計算螺紋牙底直徑螺紋牙底直徑=大徑-2螺紋總深度=20-20.6492.5=16.755mmN1 X19.0;G32 Z-33

16、.0 F2.5;G00 X26.0; Z11.0;N2 X18.3;G32 Z-33.0;G00 X26.0;Z11.0;O3001；T0100;G97 S1500 M03;G00 X26. Z11.T0101 M08；N3 X17.7;G32 Z-33.0;G00 X26.0; Z11.0;N4 X17.30;G32 Z-33.0;G00 X26.0;Z11.0;N5 X16.9；G32 Z-33.0;G00 X26.0; Z11.0;N6 X16.75;G32 Z-33.0;G00 X26.0;Z11.0G00 X150.0 Z200.0 T0000;M30;2螺紋單一車削切削循環(huán)指令G9

17、2編程格式： G92 X(U)_ Z(W)_ R_ F_；其中： X、Z值是指車削到達的終點坐標； U、W值是指切削終點相對循環(huán)起點的增量坐標； F 是指螺紋導(dǎo)程。 R 值為錐螺紋切削起點半徑與切削終點半徑的差值；切削圓柱螺紋時R值為0，可以省略。G92的切削循環(huán)途徑：刀具從循環(huán)起點A開場，按ABCDA 完成一個循環(huán)。圓柱螺紋切削途徑 錐螺紋切削途徑走刀道路比較：G00G00G00G32G00G00G00G32G32走刀道路G92走刀道路 P1 P2 P3 P4 P1P1P2P3P4P1P2P3P4G92 XXb ZZb R(Xc/2-Xb/2) F ； G92 U(Xb-Xa) W(Zb-Z

18、a) R(Xc/2-Xb/2) F ； R編程算法： 例3-2 加工圖示 M202.5螺紋，切削速度為100m/min，用G92 指令編程。G92 X19.0 Z-33.0 F2.5;X18.3;X17.7；X17.3；X16.9；X16.75；G00 X150.0 Z200.0 T0100;M30;O3002T0100;G97 S1500 M03;G00 X26. Z11. T0101 M08;3螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G76編程格式：G76 Pm( r ) () Qd min Rd；G76 XU_ ZW_ R ( i ) P ( k ) Q ( d ) F ( L)；式中：m：精車反復(fù)次數(shù)，從

19、0199，用兩位數(shù)表示，該參數(shù)為模態(tài)量；r：螺紋尾端倒角值，該值的大小可設(shè)置在0.09.9L之間，系數(shù)應(yīng)為0.1的整倍數(shù)，用0099之間的兩位整數(shù)來表示，其中L為導(dǎo)程，該參數(shù)為模態(tài)量； ：刀尖角度，可從80、60、55、30、29、0六個角度中選擇，用兩位整數(shù)來表示，該參數(shù)為模態(tài)量；m、r、用地址P同時指定，例如，m=2, r=1.2L, =60，表示為P021260；dmin：最小車削深度，用半徑值指定，單位：微米。車削過程中每次的 車削深度為 ，當(dāng)計算深度小于此極限值時，車 削深度鎖定在這個值，該參數(shù)為模態(tài)量；d：精車余量，用半徑值指定，單位：微米，該參數(shù)為模態(tài)量； X(U)、Z(W)：螺

20、紋終點絕對坐標或增量坐標；i：螺紋錐度值，用半徑值指定。假設(shè)i = 0那么為圓柱螺紋，可省略；k：螺紋高度，用半徑值指定，單位：微米；d：第一次車削深度，用X軸半徑值指定，通常為正值，單位：微米；L：螺紋的導(dǎo)程。G76的刀具軌跡 切削軌跡 參數(shù)定義G76螺紋循環(huán)G76可以在MDI方式下運用。在執(zhí)行G76循環(huán)時，如按下循環(huán)暫停鍵，那么刀具在螺紋切削后的程序段暫停。G76指令為非模態(tài)指令，所以必需每次指定。在執(zhí)行G76時，如要進展手動操作，刀具應(yīng)前往到循環(huán)操作停頓的位置。假設(shè)沒有前往到循環(huán)停頓位置就重新啟動循環(huán)操作，手動操作的位移將疊加在該條程序段停頓時的位置上，刀具軌跡就多挪動一個手動操作的位移

21、量。本卷須知：例33 加工如下圖的螺紋部分，用螺紋復(fù)合切削循環(huán)指令G76編程，加工螺紋為M686，螺紋刀具為T0606。參考程序如下：T0600；G97 S300 M03；G00 X80. Z10. T0606 M08；G76 P021060 Q100 R200；G76 X60.64 Z-85. P3680 Q1800 F6.0；G00 X200. Z120. T0600；M30；螺紋加工指令： 直進法G32、G92 斜進法G76螺紋加工方式：直進法：導(dǎo)程小于3mm的螺紋加工斜進法：導(dǎo)程大于3mm的螺紋加工 斜進法使刀具單側(cè)刃加工減徑負載 螺 紋 加 工螺紋車削復(fù)合循環(huán)指令G76螺紋車削固定循

22、環(huán)指令G92根本螺紋車削指令G32前往三復(fù)合循環(huán)指令G71、G701.外圓粗加工循環(huán)G71 適用:粗車軸向余量大于徑向余量且需多次走刀才干完成的棒料毛坯的內(nèi)、外徑多臺階軸或孔的加工G71 Ud Re；G71 Pns QnfUuWwFfSSTt；編程格式： 在復(fù)合固定循環(huán)中，對零件的輪廓定義之后，即可完成從粗加工到精加工的全過程，使程序得到進一步簡化。參數(shù)闡明：走刀道路圖d：每次切削背吃刀量，即 X 軸向的進刀深度,以半徑值表示， 一定為正值。e：每次切削終了的退刀量；ns：精加工途徑第一程序段的順序號；nf：精加工途徑最后程序段的順序號； u：X 方向精加工余量，以直徑值表示；w：Z 方向精加

23、工余量；f，s，t：粗加工時所用的走刀速度、主軸轉(zhuǎn)速、刀具號；在運用G71進展粗加工循環(huán)時，只需含在G71程序段的F、S、T功能才有效。而包含在ns nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定對粗車循環(huán)也無效。零件輪廓必需符合X軸、Z軸方向的共同單調(diào)增大或減少的方式，精加工輪廓第一程序段必需是用G00或G01沿X軸方向進刀，進給至精中輪廓開場點，然后開場描畫精加工輪廓軌跡?？梢赃M展刀具補償。因此在G71指令前必需用G40取消原有的刀尖半徑補償。在ns到nf程序段中可以含有G41或G42指令，對精車軌跡進展刀尖半徑補償。本卷須知：G71程序段本身不進展精加工，精加工是按后續(xù)程序段 nsnf給定的精

24、加工編程軌跡由G70指令執(zhí)行。循環(huán)起點確實定：G71粗車循環(huán)起點確實定主要思索毛 坯的加工余量、進退刀道路等。不宜太遠，以減少空行 程，提高加工效率?！皀s至“ nf程序段中不能調(diào)用子程序。例34 編寫如下圖零件的加工程序，毛坯預(yù)先鉆8內(nèi)孔。采用內(nèi)徑粗車循環(huán)指令編寫加工程序； 以工件右端面中心為工件坐標系原點；將循環(huán)起點設(shè)置在直徑為6，間隔端面為5mm的地方，選擇切削深度為 1.5mm半徑值，退刀量為1mm；X方向精加工余量為0.4mm，Z方向精加工余量為0.1mm。 知條件下：參考程序編制如下：O3004；T0100；G96 S80.；G50 S1600. M03；G00 X6. Z5. T

25、0101 M08；G71 U1.5 R1.；G71 P10 Q20 U-0.4 W0.1 F0.2；N10 G00 G41 X44.；G01 W-25. S100. F0.08；X34. W-10.；W-10.；G03 X20. W-7. R7.；G01 W-10.；G02 X10. W-5. R5.；G01 W-18.；X6. Z-82.；N20 G40 X0.；G00 X180. Z150. T0100；T0202；G00 X6. Z5.；G70 P10 Q20；G00 X180. Z150. T0200；M05；M30； 2精加工循環(huán)G70指令功能： 由G71完成粗加工后，可以用G70進

26、展精加工。編程格式： G70 P(ns) Q(nf)；指令闡明： ns指定精加工道路的第一個程序段段號； nf指定精加工道路的最后一個程序段段號；必需先運用G71、G72、G73指令后，才可運用G70指令。G70指令指定從ns到nf間精車的程序段中，不能調(diào)用子程序。ns到nf間精車程序段所指定的F及S功能是給G70精車時運用的。精車時的S功能也可以用于G70指令前，在換精車刀時同時指令。運用G71、G72、G73及G70指令的程序段必需儲存于CNC控制器的內(nèi)存內(nèi)，即有復(fù)合循環(huán)指令的程序不能經(jīng)過計算機以邊傳邊加工的方式控制CNC機床。到G70循環(huán)加工終了時，刀具前往到起點并讀下一個程序段。本卷須知：前往。同時為了保證內(nèi)、外螺紋的配合，加工時應(yīng)如下圖螺紋軸，由外圓柱面、螺紋退刀槽、普通內(nèi)、外三角形螺紋、內(nèi)溝槽等元素構(gòu)成，零件三、工程實施外圓尺寸精度要求較高，表1零件圖的工藝分析面粗糙度Ra1.6留意控制內(nèi)、外螺紋的同軸度。 毛坯為棒料，針對內(nèi)外螺紋軸的構(gòu)造特點，需兩次裝夾，用三爪自定心卡盤夾緊定位。2裝夾方案確實定工序一 夾持毛坯外圓，伸出三爪卡盤端面長度大于35mm 車端面，打中心孔； 鉆16mm，深28mm的螺紋預(yù)加工孔； 粗車 精加工外圓柱