數(shù)控機床加工零件學習項目一任務四螺紋軸的加工課件

1、項目一 數(shù)控車床加工零件數(shù)控機床加工零件任務一 數(shù)控車床的認知與基本操作任務三 盤套的加工任務四 螺紋軸的加工任務二 簡單軸類零件的加工項目一 數(shù)控車床加工零件任務四 螺紋軸的加工 數(shù)控機床加工零件學習目標1、學會螺紋加工指令（G32、G92、G76）格式及應用。 2、會分析螺紋軸零件的工藝，刀具的選擇、切削用量的選擇、坐標系的選擇等 。3、能夠完成帶螺紋類零件的加工程序的編制，并完成零件的加工。 任務四 螺紋軸的加工任務描述在數(shù)控車床上加工圖所示的螺紋軸零件，該數(shù)控車床為前置刀架，試編寫其數(shù)控加工程序，材料為45#鋼。任務四 螺紋軸的加工一、螺紋件加工工藝（1）車螺紋時一定要有切入段1和切出

2、段2。如圖4-2所示：在數(shù)控車床上加工螺紋時沿螺距方向進給速度與主軸轉速之間有嚴格的匹配關系（即主軸轉一轉，刀具移動一個導程），因此加工螺紋時一定要有切入段1和切出段2。另外，留有切入段1，可以避免刀具與工件相碰；留有切出段2，可以避免螺紋加工不完整。切入段1和切出段2的大小與進給系統(tǒng)的動態(tài)特性和螺紋精度有關。一般1=25mm，2=1.53mm。任務四 螺紋軸的加工（2）螺紋加工一般需要多次走刀，各次的切削深度應按遞減規(guī)律分配。如圖4-3所示：任務四 螺紋軸的加工注意： （）在車螺紋期間進給速度倍率、主軸速度倍率無效（固定100%）； （）車螺紋期間不要使用恒表面切削速度控制，而要使用G97；

3、 （）車螺紋時，必須設置升速段1和降速段2，這樣可避免因車刀升降速而影響螺距的穩(wěn)定通常1、2還可按下面公式計算： 1=nP/400，2=nP/1800 式中，n是主軸轉速；P是螺紋螺距。 由于以上公式所計算的1、2是理論上所需的進退刀量，實際應用時一般取值比計算值略大。任務四 螺紋軸的加工（）因受機床結構及數(shù)控系統(tǒng)的影響，車螺紋時主軸的轉速有一定的限制。（）螺紋加工中的走刀次數(shù)和進刀量（背吃刀量）會直接影響螺紋的加工質量，車削螺紋時的走刀次數(shù)和背吃刀量可參考表。任務四 螺紋軸的加工 普通螺紋 牙深=0.6495P P是螺紋螺距 螺距11.52.02.533.54牙深0.6490.9741.29

4、91.6241.9492.2732.598走刀次數(shù)和背吃刀量 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關于加工螺紋時的每次切入深度及切入次數(shù)，請參考下表。任務四 螺紋軸的加工 例1：如圖示，進行圓柱螺紋切削。 設定升速段為5，降速段為3。螺紋牙底直徑=大徑2牙深 =3021.299=27.4 任務四 螺紋軸的加工 2、車螺紋的加工指令（FANU

5、K0i系統(tǒng)G32、G92、G76） （1）單段車螺紋加工指令G32G32是單行程螺紋切削指令，它既可以加工圓柱面螺紋，如圖4-4所示；也可以加工圓錐面螺紋，如圖4-5所示； 單段車圓柱面螺紋 單段車圓錐面螺紋指令任務四 螺紋軸的加工 格式：G32 X（U） Z（W） F ； 其中：X（U）、Z(W)：為加工螺紋段的終點坐標值（X、Z為絕對坐標值，U、W為增量坐標值）； F：為加工螺紋的導程（對于單頭螺紋F為螺距）； 說明：1、編程時應將切入、切出段加入到車螺紋程序段中 2、對于加工圖4-5所示的圓錐面螺紋，其斜角小于等于45度時， 螺紋導程以Z軸方向指定；其斜角大于45度小于等于90度時， 螺

6、紋導程以X軸方向指定。 任務四 螺紋軸的加工范例：利用G32指令加工如圖所示的M30X1.5的圓柱面螺紋。試編寫其加工程序。 M30X1.5的螺紋其螺距為1.5mm，由表可知，分四次走刀，其各次切削深度為（直徑值）：d1=0.8mm、d2=0.6mm、d3=0.4mm 、d4=0.16mm； 坐標系、對刀點、切入和切出距離如圖所示。任務四 螺紋軸的加工任務四 螺紋軸的加工例2：利用G32指令加工如圖所示的圓錐面螺紋。若螺紋的螺距為1.5mm，試編寫其加工程序 螺距為1.5mm，由表可知，分四次走刀，其各次切削深度為（直徑值）：d1=0.8mm、d2=0.6mm、d3=0.4mm 、d4=0.1

7、6mm； 坐標系、對刀點、切入和切出距離如圖所示 O5678；N10 G50 X100.0 Z100.0；N20 M03 S200；N30 G00 Z3.0；N40 X27.2 M08；（以起點的X值算，d1=0.8mm）N50 G32 X42.2 Z-52.0 F1.5；（第一刀車螺紋）N60 G00 X45.0；N70 Z3.0；N80 X26.6 ； （d2=0.6mm）N90 G32 X41.6 Z-52.0 F1.5；（第二刀車螺紋）N100 G00 X45.0；N110 Z3.0；N120 X26.2 ； （d3=0.4mm）N130 G32 X41.2 Z-52.0 F1.5；（

8、第三刀車螺紋）N140 G00 X45.0；N150 Z3.0N160 X26.04 ； （d4=0.16mm）N170 G32 X41.04 Z-52.0 F1.5；（第四刀車螺紋）N180 G00 X100.0 M09；N190 Z100.0；N200 M05；N210 M30；（2）單一固定循環(huán)車螺紋加工指令G92單一固定循環(huán)車螺紋指令可以把一系列連續(xù)加工動作，如“切入切削退刀返回”，用一個循環(huán)指令完成，從而簡化編程。 1）圓柱面單一固定循環(huán)螺紋加工指令格式： G92 X（U） Z(W) F ; 其中：X、Z表示車螺紋段的終點絕對坐標值； U、W表示切削段的終點相對于循環(huán)起點的增量坐標值

9、； F表示螺紋的導程（單頭為螺距）；如圖所示。例：利用G92指令加工如圖所示的M30X1.5的圓柱面螺紋。試編寫其加工程序 螺距為1.5mm，由表4-1可知，分四次走刀，其各次切削深度為（直徑值）：d1=0.8mm、d2=0.6mm、d3=0.4mm 、d4=0.16mm； 坐標系、循環(huán)起點、對刀點、切入和切出距離如圖所示。O4254；（采用直徑編程）N10 G50 X100.0 Z100.0；N20 M03 S300；N30 G00 40.0 Z3.0 M08；N40 G92 X29.2 Z-52.0 F1.5； （d1=0.8mm第一刀車螺紋）N50 X28.6；（d2=0.6mm第二刀車

10、螺紋）N60 X28.2；（d3=0.4mm第三刀車螺紋）N70 X28.04；（d4=0.16mm第四刀車螺紋）N80 G00 X100.0 Z100.0 M09；N90 M05；N100 M30； 2）圓錐面單一固定循環(huán)螺紋加工指令格式：G92 X（U） Z(W) R F ; 其中：X、Z表示切削螺紋段的終點絕對坐標值；U、W表示切削螺紋段的終點相對于循環(huán)起點的增量坐標值；R表示切削螺紋段的起點相對終點的X方向上的半徑之差（通常為負值）即：直徑編程：R=（X起點-X終點）/2 半徑編程：R=X起點-X終點F表示螺紋的導程（單頭為螺距）；如圖所示。例：利用G92指令加工圖4-11所示的圓錐面

11、螺紋。若螺紋的螺距為1.5mm，試編寫其加工程序。螺距為1.5mm，由表4-1可知，分四次走刀，其各次切削深度為（直徑值）：d1=0.8mm、d2=0.6mm、d3=0.4mm 、d4=0.16mm； 坐標系、循環(huán)起點、對刀點、切入和切出距離如圖所示。O4237；（采用直徑編程）N10 G50 X100.0 Z100.0；N20 M03 S300；N30 G00 50.0 Z3.0 M08；N40 G92 X42.2 Z-52.0 R-7.5 F1.5； （d1=0.8mm第一刀車螺紋）N50 X41.6；（d2=0.6mm第二刀車螺紋）N60 X41.2；（d3=0.4mm第三刀車螺紋）N7

12、0 X41.04；（d4=0.16mm第四刀車螺紋）N80 G00 X100.0 Z100.0 M09；N90 M05；N100 M30；課堂練習一完成如圖所示零件的數(shù)控程序的編制。 （）根據(jù)零件圖確定工件的裝夾方式及加工工藝路線 以不需要加工的30外圓為安裝基準，并取零件右端面中心為工件坐標系零點。其工藝路線為： ）車M30螺紋大徑 ）切槽20 ）車M30螺紋 （）刀具選擇 900外圓車刀 T0101，車端面、螺紋大徑 切斷刀T0202：寬4 mm， 螺紋刀T0303（）切削用量確定切削用量表加工內容主軸轉速S(r/min)進給速度F(mm/r)車端面、螺紋大徑5000.15切槽203000

13、.05車M30螺紋6002 （）編程 程序1：用G92指令編程O6007 程序名 N001 T0101； 調用1號外圓刀 N002 M03 S500； 主軸正轉，轉速500r/min N003 G00 X150 Z150； 刀具快速定位 N004 G00 X32 Z0； 快速定位，準備車端面 N005 G01 X0 F0.15； 車平端面 N06 G01 X26 ； 準備倒角N07 X29.8 Z-2； 車螺紋大徑 N08 Z-34； N09 G00 X150； 回刀具起點N010 Z150； N011 T0202； 調用2號切槽刀N012 M03 S300； 轉速300r/minN013 G

14、00 X32 Z-34； N014 G01 X20 F0.05； 切槽N015 G00 X150； 回刀具起點 N016 Z150； N017 T0303； 調用3號螺紋刀N018 M03 S600； 轉速600r/minN019 G00 X32 Z3； （刀具定位到循環(huán)起點）N020 G92 X29.1 Z-32 F2； （第一次車螺紋）N021 X28.5； （第二次車螺紋）N022 X27.9； （第三次車螺紋）N023 X27.5； （第四次車螺紋）N024 X27.4； （最后一次車螺紋）N025 G00 X150 Z150； （刀具回換刀點）N026 M05； 主軸停轉 N027

15、M30； 程序結束 （3）復合固定循環(huán)車螺紋加工指令G76使用復合固定循環(huán)車螺紋加工指令G76，只需要一個程序段就可以完成整個螺紋的加工。其進刀方式如圖所示。編程格式：G76P(m)（r）（）Q（dmin）R（d）；G76 X（U） Z（W）R（i）P（k） Q（d）F（L） ；G76編程同時用兩條指令定義，其格式為：G76 P(m r a) Q(dmin) R(d) ；G76 X（u）Z（W）R(i) P(k) Q(d )F(L)；說明： （）m是精車重復次數(shù)，從199，該參數(shù)為模態(tài)量； （）r是螺紋尾端倒角值，該值的大小可設置在0.0L9.9L之間，系數(shù)應為0.1的整數(shù)倍，用0099之間的

16、兩位整數(shù)來表示，其中L為螺距。該參數(shù)為模態(tài)量； （）a是刀具角度，可從80o、60o、55o、30o、29o、0o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、a用地址P同時指定，例如，m=2，r=1.2L，a=60o，表示為P021260。 （）dmin是最小車削深度，用半徑值編程，單位m （）d是精車余量，用半徑值編程，單位m該參數(shù)為模態(tài)量； （）X（U）、Z（W）是螺紋終點坐標值； （）i是螺紋錐度值，用半徑值編程。若R=0，則為直螺紋； （）k是螺紋高度，用半徑值編程,單位m ； （）d是第一次車削深度，半徑值編程,單位m ； i、k、d的數(shù)值應以無小數(shù)點形式表示。 （）

17、L是螺距mm。例：用G76指令編寫加工圖所示的外螺紋加工程序。M40X4的外螺紋，查表可知牙型高度為2.598，所以螺紋小徑d小=40-2*2.598=34.804，螺紋導程為4mm，精加工次數(shù)為2次，牙型角為60，切削螺紋終點坐標值為（34.804,-45.0），精加工2次，退尾1.0倍的螺距（10），最小切深dmin=100m,精加工余量d=100m,圓柱螺紋i=0，第一次切深d=1500m,工件坐標系原點設在工件右端中心面點位置。程序如下：O0987G00 X100.0 Z200.0 T0303；G99 G97 M03 S200;G00 X45.0 Z3.0;G76 P021060 Q1

18、00 R100;G76 X34.804 Z-45.0 R0 P2598 Q1500 F4.0;G00 X100.0 Z200.0 T0300;M05;M30;例：用G76指令編寫加工圖所示的內螺紋加工程序。 M30X3的內螺紋，查表4-1可知牙型高度為1.949，所以螺紋小徑d小=30-2*1.949=26.102，螺紋導程為3mm，精加工次數(shù)為2次，牙型角為60，切削螺紋終點坐標值為（26.102,-40.0），精加工2次，退尾0.8倍的螺距（08），最小切深dmin=100m,精加工余量d=100m,圓柱螺紋i=0，第一次切深d=1200m,工件坐標系原點設在工件右端中心面點位置。O099

19、7G00 X100.0 Z200.0 T0303；G99 G97 M03 S200;G00 X25.0 Z3.0;G76 P020860 Q100 R100;G76 X34.804 Z-45.0 R0 P1949 Q1200 F3.0;G00 X100.0 Z200.0 T0300;M05;M30;在數(shù)控車床上加工圖所示的螺紋軸零件，該數(shù)控車床為前置刀架，試編寫其數(shù)控加工程序，材料為45#鋼。任務實施任務四 螺紋軸的加工（1）圖樣分析該屬于軸類零件，材料45號鋼，加工性能良好。（2）確定裝夾方案零件加工需要兩次裝夾，兩次對刀。根據(jù)零件的結構特點，先以右端毛坯外圓柱面定位裝夾，加工左端至75直徑

20、部位，并保證各部位長度，然后掉頭，再以75外圓精基準定位加工右端，保證140的長度和各部位尺寸；毛坯選80230的圓鋼棒料。1、加工準備任務四 螺紋軸的加工（3）確定刀具加工所用的刀具材料硬質合金：T01為外圓車刀；T02為切斷刀（刃寬為4mm）； T03螺紋車刀（4）編制工藝1）加工工藝過程及切削用量下表加工工序卡序號工步內容刀具主軸轉速S(V)進給速度F（mm/r）1粗車左端外圓各面T01外圓車刀S=800r/min0.32精車左端外圓各面T01外圓車刀V=100m/min0.153掉頭裝夾,粗車右外圓T01外圓車刀S=800r/min0.34精車右外圓T01外圓車刀V=100m/min0

21、.155切4X4退刀槽T02為切斷刀(刃寬為4mm)S=300r/min0.056車M40X3的螺紋T03螺紋車刀S=300r/min3O4254；（采用直徑編程）N10 G40G00G99 G97M03 S800T0101F0.3；N30 G00 X80.0 Z5.0 M08；N35 G71 U2 R0.5;N40 G71 P50 Q140 U0.5 W0.2；（粗車外圓循環(huán)）N50 G42 G00 X0 Z5.0 F0.15；N60 G01 Z0；N70 G03 X40.0 Z-20.0 R20.0；N80 G01 W-15.0；N90 X60.0 W-10.0；N100 W-15.0；（

22、5）、程序（車左端）N110 G02 X70.0 W-150.0 R5.0；N120 G01 X75.0；N130 W-20.0；N140 X80.0；N150 G50 S3000（限制主軸最高轉速3000r/min）N160 G96 S100；（恒線速切削V=100m/min）N170 G70 P50 Q140（精車外圓循環(huán)）N180 G28 U0 W0 M09；N190 M05；N200 M30；掉頭重新對刀車右端如圖加工示意圖 車螺紋：主軸轉速S=300r/min、螺距F=3mm、由表4-1可知，牙型高度h=1.949mm，分7次切削d1=1.2mm，d2=0.7mm，d3=0.6mm

23、d4=d5=d6=0.4mm d7=0.2mm；循環(huán)起點C（45，5）車右端的程序O4254；（采用直徑編程）N10G40G00 G99 G97 M03S800T0101F0.3；N30 G00 X80.0 Z5.0 ；N35 G71 U2.0 R0.5N40 G71 P10 Q20 U0.5 W0.2；（粗車外圓循環(huán)）N10 G42 G00 X36.0 Z5.0 F0.15；G01 Z0.; X40.0 Z-2.0； Z-50.0； X50.0；X60.0 W-45.0；Z-135.0；G02 X70.0 Z-140.0 R5.0； G01 X75.0；N20 X85.0;N190 G70

24、P20 Q20；（精車外圓循環(huán)）N200 G00 Z100.0 ;N205M05;N210 G40G00G97G99 S300 T0202；N220 G00 X55.0Z-50.0；N230 G01 X32.0 F0.05；（切槽）N240 G00 X100.0；N250 Z100.0 ；N255M05;N260 G40G00G97G99 S300 T0303;N270 G00 X45.0 Z5.0；（到達螺紋加工循環(huán)起點）N280 G92 X38.8 Z-48.0 F3.0；（d1=1.2mm第一刀車螺紋）N390 X38.1；（d2=0.7mm第二刀車螺紋）N300 X37.5；（d3=0

25、.6mm第三刀車螺紋）N310 X37.1；（d4=0.4mm第四刀車螺紋）N320 X36.7；（d5=0.4mm第五刀車螺紋）N330 X36.3；（d6=0.4mm第六刀車螺紋）N340 X36.1；（d7=0.2mm第七刀車螺紋）N350 G00 X100.0 Z200.0 T0300；N360 M05； N370 M30 ； 2、程序輸入與校驗序號內容說明1輸入準備在控制面板上的方式選擇中按下編輯按鈕 ，按下功能鍵中的 鍵，在此輸入一個新的程序。2輸入程序程序名為O0003，具體操作方法為在輸入?yún)^(qū)一次按下 ，然后按下插入鍵 即可，接著按下 ，表示第一行程序輸入完成，每個程序段都要以“

26、；”結束。此例題全部程序輸入如下(如圖所示)：O0003;N1;G99 MO3 S500 T10.0;X62.0 Z2.0;.G28 UO WO;M05;M30;把已編好的程序通過控制面板輸入機床,步驟見表1-15。3、自動加工任務四 螺紋軸的加工把已編好的程序通過控制面板輸入機床,步驟見表1-15。（1）步驟一，如表1-16所示。序號內容說明1系統(tǒng)啟動將機床控制面板上的系統(tǒng)操作鍵 按下，接通電源，顯示屏上有數(shù)字顯示，電源的指示燈亮起 。2急停開啟將控制面板上的急停鍵按鈕抬起 ，處于開啟狀態(tài)。3、自動加工把已編好的程序通過控制面板輸入機床,步驟見表1-15。（2）步驟二，如表1-17所示。序號內容說明1手動返回參考點在操作選擇鍵上按下回零鍵 ，此時左上角紅點亮起，在坐標軸X鍵中選擇正方向 ，同時X-回零指示燈亮起 。同理方法，按下坐標軸Z鍵中的正方向 ，Z-回零指示燈亮起