沈陽理工大學(xué)應(yīng)技術(shù)學(xué)院-全文可讀

數(shù)控機(jī)床模塊二：數(shù)控車床編程與操作加工項(xiàng)目5：三角形螺紋加工沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院一、項(xiàng)目呈現(xiàn)零件圖沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院一、項(xiàng)目呈現(xiàn)沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院能力目標(biāo)：情感目標(biāo)：通過工件制作，學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅，感受軟件和機(jī)器的綜合魅力，從而提高學(xué)生專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣；通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方法逐步完成項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和分析問題的能力。通過分工協(xié)作，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神。知識(shí)目標(biāo)：1.掌握軸向切削固定循環(huán)指令G90、徑向切削固定循環(huán)指令G94、螺紋切削固定循環(huán)指令G92、螺紋加工指令G32；了解三角螺紋的尺寸計(jì)算方法；會(huì)制訂螺紋加工工藝及合理選擇循環(huán)參數(shù)，確定切削用量熟練裝夾工件毛坯和刀具；掌握螺紋車刀的安裝及對(duì)刀方法；會(huì)使用VNUC數(shù)控仿真軟件進(jìn)行練習(xí)；完成三角形螺紋零件的加工，熟悉其尺寸控制及檢驗(yàn)方法三角形螺紋零件加工是學(xué)習(xí)數(shù)控車床編程與操作加工的最重要一環(huán)。通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，要掌握如下知識(shí)：軸向切削固定循環(huán)指令G90、徑向切削固定循環(huán)指令

G94、螺紋切削固定循環(huán)指令G92、螺紋加工指令G32；三角螺紋零件加工工藝制定及循環(huán)參數(shù)選擇；螺紋刀和切斷刀的選擇及對(duì)刀方法；完成三角螺紋零件的加工及其尺寸控制、檢驗(yàn)方法。二、項(xiàng)目分析沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院軸向切削固定循環(huán)指令G90G90

X（U）＿

Z（W）＿

F＿； （圓柱切削）G90

X（U）＿

Z（W）＿

R＿

F＿；（圓錐切削）徑向切削固定循環(huán)G94G94

X（U）＿

Z（W）＿

R＿

F＿；螺紋切削固定循環(huán)G92G92

X（U）＿

Z（W）＿

R＿

F＿；沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院名稱指令格式三、項(xiàng)目計(jì)劃（一）知識(shí)學(xué)習(xí)1.編程指令（1）固定循環(huán)切削指令G90、G94、G92刀具路徑G90沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院G91G92三、項(xiàng)目計(jì)劃（一）知識(shí)學(xué)習(xí)（一）知識(shí)學(xué)習(xí)2.螺紋加工指令G32功能：G32為等距圓柱螺紋或圓錐螺紋車削指令，只需一個(gè)指令便可完成螺紋全部車削。指令格式：G32

X＿

Z＿

R＿

F＿；其中：X，Z值為螺紋加工軌跡終點(diǎn)的坐標(biāo)值。R表示螺紋切削的退尾量，R的符號(hào)表示回退方向。R為正表示沿X軸正向退回；R為負(fù)表示沿X軸負(fù)向退回。使用R可免除退刀槽。R可以省略，表示不用系統(tǒng)的回退功能。F為螺紋的導(dǎo)程。即主軸每轉(zhuǎn)一周，伺服軸的進(jìn)給值。當(dāng)加工錐螺紋時(shí)，斜角α在45°以下為Z軸方向的螺紋導(dǎo)程；斜角α在45°以上為X軸方向的螺紋導(dǎo)程。沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院三、項(xiàng)目計(jì)劃三、項(xiàng)目計(jì)劃沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院（一）知識(shí)學(xué)習(xí)G32指令使用說明：使用螺紋切削指令時(shí)，進(jìn)給倍率無效。螺紋切削指令為續(xù)效指令，一經(jīng)使用便一直有效，直到被同組的G代碼取代為止。加工螺紋時(shí)，刀具應(yīng)處于螺紋起點(diǎn)位置。在螺紋加工軌跡中應(yīng)設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段δ和降速退刀段δ’，以消除伺服滯后造成的螺距誤差。從螺紋粗加工到精加工，主軸的轉(zhuǎn)速必須保持一常數(shù)。名稱代號(hào)（主要計(jì)算公式參數(shù)及公式）牙型角α60°螺距P螺紋大徑d螺紋中徑d2d2＝d－0.6495p牙型高度h1h1＝0.5413p螺紋小徑d1d1＝d－2

h1＝d-1.083p沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院三、項(xiàng)目計(jì)劃（一）知識(shí)學(xué)習(xí)2.車削三角外螺紋尺寸計(jì)算三、項(xiàng)目計(jì)劃沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院（一）知識(shí)學(xué)習(xí)3.車螺紋前圓柱面及螺紋實(shí)際小徑的確定車塑性材料螺紋，在車刀的擠壓作用下，會(huì)使外徑脹大，故車螺紋前，圓柱面直徑應(yīng)比螺紋公稱直徑小0.1～0.2mm，一般取d計(jì)＝d－0.1p。螺紋實(shí)際牙型高度考慮刀尖圓弧半徑等因素的影響，一般取h1實(shí)＝0.65p；螺紋實(shí)際小徑d1實(shí)＝d-2h1實(shí)＝d-1.3p。（二）工藝規(guī)劃沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院三、項(xiàng)目計(jì)劃工1．、．量工、、刃量具、清刃單刃具選擇圖號(hào)種類序號(hào)名稱規(guī)格精度單位工具1三爪自定心卡盤個(gè)2卡盤扳手副3刀架扳手副4墊刀片塊5劃線盤個(gè)量具1游標(biāo)卡尺0～150mm0.02mm把2外徑千分尺0～25mm0.01mm把3螺紋環(huán)規(guī)M12×1副4角度樣板60°塊刀具1外圓粗車刀90°把2外圓精車刀90°把3切槽刀4mm×15mm把4螺紋刀60°把（二）工藝規(guī)劃2.制定加工工藝路線先用外圓車刀T01粗車，再外圓車刀T02精車，然后用切槽刀T03切槽，用60°螺紋刀T04車螺紋，最后用用切槽刀T03切斷工件。沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院三、項(xiàng)目計(jì)劃加工材料為Q235，硬度不高切削力不大，切削用量選擇如下表。工步號(hào)，工步內(nèi)容刀具號(hào)切削用量背吃刀量

ap(mm)進(jìn)給速度

f(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速

n(r/min)1車右端面T011～20.26002粗加工螺紋外圓及Ф18mm外圓，留0.4mm精車余量T011～20.26003精加工螺紋外圓及Ф18mm外圓至尺寸T020.20.18004車4×Ф9mm螺紋退刀槽T0340.084005粗、精車M12×1至尺寸T040.1～0.414006切斷，控制工件總長T0340.08400三、項(xiàng)目計(jì)劃沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院（二）工藝規(guī)劃3.合理選擇切削用量（三）編制參考程序1.建立工件坐標(biāo)系工件原點(diǎn)設(shè)在工件右端面與主軸軸線的交點(diǎn)上2.計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo)基點(diǎn)坐標(biāo)（X，Z）基點(diǎn)坐標(biāo)（X，Z）P1（9.9，0）P4（18.026，-20.05）P2（11.9，-1）P5（18.026，-35）P3（11.9，-20.05）沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院三、項(xiàng)目計(jì)劃（（三三））編編制制參參考程程序序程序段號(hào)程序內(nèi)容動(dòng)作說明N05T0101選擇T01號(hào)外圓粗車刀N10G40

G99

M03

S600

F0.2取消刀尖半徑補(bǔ)償，絕對(duì)坐標(biāo)編程，轉(zhuǎn)速為600r/min，進(jìn)給速度為0.2mm/rN20G90

G00

G42

X22

Z5刀具快速移動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn)N30G90

X18.4

Z-40粗加工Ф18mm和Ф12mm的外圓N40G90

X16

Z-19.9N50G90

X14

Z-19.9N60G90

X12.3

Z-19.9N70G40

G00

X100

Z100刀具退回至換刀點(diǎn)N80M00

M05程序停，主軸停，測量N90T0202換外圓精車刀N100M03

S800精加工轉(zhuǎn)速為800r/minN110G00

G42

X5.9

Z2精加工Ф18mm和Ф12mm的外圓至尺寸N120G01

X11.9

Z-1

F0.1N130Z-20.05N140X18.026N150Z-36N160G00

G40X100

Z100刀具退回至換刀點(diǎn)N170M00

M05程序停，主軸停，測量N180T0303換切槽刀N190M03

S400主軸轉(zhuǎn)速為400r/min沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院沈陽陽理理工工大大學(xué)學(xué)應(yīng)應(yīng)用用技技術(shù)術(shù)學(xué)學(xué)院院N200G00

X20

Z-20.05切槽N210G01

X9

F0.08N220X20

F0.3N230G00

X100

Z100刀具退回至換刀點(diǎn)N240T0404換螺紋刀N250M03

S300主軸轉(zhuǎn)速為300r/minN260G00

X14

Z2刀具定位到螺紋加工循環(huán)起點(diǎn)N270G92

X11.3

Z-18

F1車螺紋N280G92

X10.9

Z-18

F1N290G92

X10.7

Z-18

F1N300G00

X100

Z100刀具退回至換刀點(diǎn)N310T0303換切槽刀N320M03

S400主軸轉(zhuǎn)速為400r/minN330G00

X20

Z-39切斷工件N340G01

X0

F0.08N350X20

F0.3N360G00

X100

Z100刀具退回至換刀點(diǎn)N370M05主軸停止N380M30程序結(jié)束（三）編制參考程序（四）VNUC仿真操作先在VNUC仿真軟件上加工，所用毛坯為Φ22的圓鋼。步驟如下：打開仿真軟件，選擇機(jī)床和系統(tǒng)。開機(jī)、手動(dòng)、回參考點(diǎn)。設(shè)置毛坯、裝夾工件。選擇安裝刀具。新建或調(diào)入程序。對(duì)刀。程序校驗(yàn)。自動(dòng)加工。三、項(xiàng)目計(jì)劃沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院四、項(xiàng)目實(shí)施沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院1.刀具與工件裝夾刀具裝夾：將外圓粗車刀T01、外圓精車刀T02、切槽刀T03、60°螺紋刀T04分別裝在刀架的1、2、3、4號(hào)刀位，并按要求夾緊。其中安裝切斷刀T03時(shí)應(yīng)注意使刀桿垂直于工件軸線。工件裝夾：將Φ30的棒料裝夾在三爪自定心卡盤上，伸出75mm，找正并夾緊。2.對(duì)刀四把刀依次采用試切法（車端面、車外圓）進(jìn)行對(duì)刀，并把操作得到的數(shù)據(jù)輸入到各自的刀具補(bǔ)償中。切斷刀仍取左側(cè)刀尖為刀位點(diǎn)，螺紋車刀取刀尖為刀位點(diǎn)。螺紋車刀對(duì)刀步驟如下：1．Z軸對(duì)刀主軸正轉(zhuǎn)，使螺紋車刀刀尖與工件右端面對(duì)齊，采用目測法或借助于金屬直尺對(duì)齊。把此時(shí)刀尖相對(duì)于工件原點(diǎn)的Z向坐標(biāo)輸入到試切長度中。2．X軸對(duì)刀主軸正轉(zhuǎn)，移動(dòng)螺紋車刀，使刀尖輕輕碰至工件外圓表面或車一段外圓面，Z方向退出刀具；停車，測量外圓直徑。把所得值輸入到工件的試切直徑中。沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院四、項(xiàng)目實(shí)施四、項(xiàng)目實(shí)施沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院3.程序輸入把已經(jīng)仿真的程序通過數(shù)控機(jī)床MDI鍵盤輸入數(shù)控機(jī)床，或拷貝到計(jì)算機(jī)后再調(diào)出。4.空運(yùn)行及仿真打開程序，選擇MEM（自動(dòng)）工作方式，打開機(jī)床鎖住開關(guān)，按空運(yùn)行鍵，再按循環(huán)啟動(dòng)鍵，觀察程序運(yùn)行情況；若按圖形顯示鍵再按循環(huán)啟動(dòng)鍵，可進(jìn)行軌跡仿真，觀察加工軌跡?？者\(yùn)行結(jié)束后，使空運(yùn)行及機(jī)床鎖住功能復(fù)位，機(jī)床重新回參考點(diǎn)。四、項(xiàng)目實(shí)施沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院5.零件加工三角形螺紋零件加工是本項(xiàng)目最重要的內(nèi)容，要認(rèn)真操作加工，體會(huì)加工過程，總結(jié)加工規(guī)律。零件自動(dòng)加工零件加工過程中尺寸控制螺紋尺寸控制是將螺紋車刀設(shè)置一定磨損量，當(dāng)程序運(yùn)行到N300時(shí)，停車用螺紋環(huán)規(guī)檢測。根據(jù)螺紋旋合松緊程度調(diào)小刀具磨損量，重新運(yùn)行螺紋加工程序段，直至尺寸符合要求為止（螺紋通規(guī)能通過，止規(guī)通不過為合格）。首件加工尺寸調(diào)好后將程序中M00

M05指令刪除即可進(jìn)行成批零件的生產(chǎn)，加工中不需要再測量和控制尺寸，直至刀具磨損為止。五、項(xiàng)目檢查沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院項(xiàng)目考核量化表沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院項(xiàng)目觀測點(diǎn)分值評(píng)價(jià)方法（K）10.80.60.4計(jì)劃決策項(xiàng)目計(jì)劃合理、實(shí)施準(zhǔn)備充分、實(shí)施過程中有完整詳細(xì)的記錄。20實(shí)施檢查在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能完成項(xiàng)目，加