《數(shù)控編程與加工技術(shù)（第2版）》 課件 模塊1數(shù)控車床編程與加工技術(shù)1-8 螺紋類零件編程與加工技術(shù)

模塊1數(shù)控車床編程與加工技術(shù)項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)1.8.1內(nèi)、外螺紋加工分析1.8.2螺紋加工技術(shù)項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)1.8.1基礎(chǔ)知識(shí)1.外螺紋加工分析（1）外圓柱面的直徑及螺紋實(shí)際小徑的確定車螺紋時(shí)，零件材料因受車刀擠壓而使外徑脹大，因此螺紋部分的零件外徑應(yīng)比螺紋的公稱直徑小0.2～0.4mm，一般取d計(jì)=d-0.1P。P為螺距。在實(shí)際生產(chǎn)中，一般取螺紋實(shí)際牙型高度h1實(shí)=0.6495P，常取h1實(shí)=0.65P，螺紋實(shí)際小徑d1計(jì)=d-2h1實(shí)=d-1.3P。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)（2）螺紋起點(diǎn)與螺紋終點(diǎn)軸向尺寸的確定車螺紋時(shí)，兩端必須設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段δ1和減速進(jìn)刀段δ2。δ1、δ2的數(shù)值與螺紋的螺距和螺紋的精度有關(guān)。實(shí)際生產(chǎn)中，一般δ1值取2～5mm，大螺距和高精度的螺紋取大值；δ2值不得大于退刀槽寬度，一般為退刀槽寬度的一半左右，取1～3mm。若螺紋收尾處沒(méi)有退刀槽時(shí)，收尾處的形狀與數(shù)控系統(tǒng)有關(guān)，一般按45°退刀收尾。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)（3）螺紋加工方法加工時(shí)主軸旋轉(zhuǎn)一周，車刀的進(jìn)給量必須等于螺紋的導(dǎo)程，進(jìn)給量較大；螺紋牙型往往不是一次加工而成的，需要多次進(jìn)行切削。在數(shù)控車床上加工螺紋的方法有直進(jìn)法、斜進(jìn)法兩種。直進(jìn)法適合加工導(dǎo)程較小的螺紋，斜進(jìn)法適合加工導(dǎo)程較大的螺紋。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)2.內(nèi)螺紋加工分析內(nèi)螺紋的底孔直徑D1計(jì)及內(nèi)螺紋實(shí)際大徑D計(jì)的確定車削內(nèi)螺紋時(shí)，需要計(jì)算實(shí)際車削時(shí)的內(nèi)螺紋的底孔直徑D1計(jì)及內(nèi)螺紋實(shí)際大徑D計(jì)。車削內(nèi)螺紋的底孔直徑應(yīng)大于螺紋小徑。計(jì)算公式：D1計(jì)=（D-1.0826P）0+δ一般實(shí)際切削時(shí)的內(nèi)螺紋的底孔直徑：鋼和塑性材料取D1計(jì)=D-P。鑄鐵和脆性材料D1計(jì)=D-(1.05～1.1)P。內(nèi)螺紋實(shí)際牙型高度同外螺紋，h1實(shí)=0.6495P，取h1實(shí)=0.65P。內(nèi)螺紋實(shí)際大徑D計(jì)=D，內(nèi)螺紋小徑D1=D-1.3P。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)3.車削螺紋的步驟1）裝夾工件和刀具。2）對(duì)刀。3）車削螺紋底徑。4）車出退刀槽。5）車削螺紋直至合格為止。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)4.切削用量的選用（1）主軸轉(zhuǎn)速n在數(shù)控車床上加工螺紋，主軸轉(zhuǎn)速受數(shù)控系統(tǒng)、螺紋導(dǎo)程、刀具、零件尺寸和材料等多種因素的影響。不同的數(shù)控系統(tǒng)，有不同的推薦主軸轉(zhuǎn)速范圍，操作者在仔細(xì)查閱說(shuō)明書(shū)后，可根據(jù)實(shí)際情況選用。大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床車削螺紋時(shí)，推薦主軸轉(zhuǎn)速為：n≤1200/P-K式中P——零件的螺距，單位為mm；K——保險(xiǎn)系數(shù)，一般取80；n為主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。（2）背吃刀量ap

加工螺紋時(shí)，單邊切削總深度等于螺紋實(shí)際牙型高度時(shí)，一般取h1實(shí)=0.65P。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)（3）進(jìn)給量f單線螺紋的進(jìn)給量等于螺距，即f=P；多線螺紋的進(jìn)給量等于導(dǎo)程，即f=L。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)5.單行程螺紋切削指令G32該指令可用于切削圓柱螺紋、圓錐螺紋及端面螺紋，其應(yīng)用如圖所示。其指令格式：G32X（U）

Z（W）

F

；項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)說(shuō)明：1）X、Z為螺紋編程終點(diǎn)的X、Z向坐標(biāo)，X為直徑值，單位都是mm；U、W為螺紋編程終點(diǎn)相對(duì)編程起點(diǎn)的X、Z向相對(duì)坐標(biāo)，U為直徑值，單位都是mm。2）F為螺紋導(dǎo)程，單位mm。3）G32進(jìn)刀方式為直進(jìn)式，引入加速段和減速段距離（通常為2～5mm），如圖所示。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)4）螺紋切削時(shí)不能用G96指令，而應(yīng)用G97指令。5）切削斜角α在45°以下的圓錐螺紋時(shí)，螺紋導(dǎo)程以Z方向指定。6）該指令進(jìn)刀路徑如圖所示，A點(diǎn)是螺紋加工的起點(diǎn)，B點(diǎn)是單行程螺紋切削指令G32的起點(diǎn)，C點(diǎn)是單行程螺紋切削指令G32的終點(diǎn)，D點(diǎn)是X向退刀的終點(diǎn)。AB段是用G00進(jìn)刀；BC段是用G32切削；CD段是用G00指令X向退刀；DA段是用G00指令Z向退刀。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)例1-24如圖所示，螺紋外徑已經(jīng)車至φ29.8mm，4mm×2mm的退刀槽已經(jīng)加工，零件材料為45鋼，未注倒角為C2，試用G32指令編制該螺紋的加工程序。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)（1）螺紋加工尺寸計(jì)算實(shí)際車削時(shí)外圓柱面的直徑為：d計(jì)=d-0.2=（30-0.2）mm=29.8mm。螺紋實(shí)際牙型高度為h1實(shí)=0.65P=（0.65×2）mm=1.3mm。螺紋實(shí)際小徑為d1計(jì)=d-1.3P=（30-1.3×2）mm=27.4mm。升速進(jìn)刀段和減速退刀段分別取δ1=5mm，δ2=2mm。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)（2）確定切削用量查表得雙邊切深為2.6mm分五刀切削，分別為0.9mm、0.6mm、0.6mm、0.4mm和0.1mm。主軸轉(zhuǎn)速n≤1200/P-K=（1200/2-80）r/min=520r/min。學(xué)生實(shí)訓(xùn)時(shí)，一般選用較小的轉(zhuǎn)速，取n=400r/min。進(jìn)給量f=P=2mm。（3）參考程序項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)6.螺紋切削循環(huán)指令G92使用G32加工螺紋時(shí)需多次進(jìn)刀，程序較長(zhǎng)，容易出錯(cuò)。為此數(shù)控車床一般均在數(shù)控系統(tǒng)中設(shè)置了螺紋切削循環(huán)指令G92。其指令格式：G92X（U）

Z（W）

R

F

；項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)說(shuō)明：1）“X（U）

Z（W）

”中X、Z為螺紋編程終點(diǎn)的X、Z向坐標(biāo)，X為直徑值，單位都是mm；U、W為螺紋編程終點(diǎn)相對(duì)編程起點(diǎn)的X、Z向相對(duì)坐標(biāo)，U為直徑值，單位都是mm。F為螺紋導(dǎo)程，單位為mm。R為錐螺紋起點(diǎn)半徑與終點(diǎn)半徑的差值，單位為mm。R的正負(fù)判斷方法與G90相同，圓錐螺紋終點(diǎn)半徑大于起點(diǎn)半徑時(shí)R為負(fù)值；圓錐螺紋終點(diǎn)半徑小于起點(diǎn)半徑時(shí)R為正值；切削圓柱螺紋時(shí)R=0，可以省略不寫(xiě)。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)2）切削圓柱螺紋指令格式：G92X（U）

Z（W）

F

；切削圓錐螺紋指令格式：G92X（U）

Z（W）

R

F

；3）該指令用于單一循環(huán)加工螺紋，其循環(huán)路線與單一形狀固定循環(huán)基本相同。循環(huán)路徑中除車削螺紋BC段為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外，其他運(yùn)動(dòng)（循環(huán)起點(diǎn)進(jìn)刀AB段、螺紋切削終點(diǎn)X向退刀CD段，Z向退刀DA段）均為快速運(yùn)動(dòng)。4）該指令是切削圓柱螺紋和圓錐螺紋時(shí)使用最多的螺紋切削指令。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)例1-25如圖所示，螺紋外徑已經(jīng)車至φ29.8mm，4mm×2mm的退刀槽已經(jīng)加工，零件材料為45鋼，未注倒角為C2，試用G92指令編制該螺紋的加工程序。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)7.多重螺紋切削循環(huán)指令G76該指令用于多次自動(dòng)循環(huán)切削螺紋，其指令格式：G76P（m）（r）（a）Q（Δdmin）R（d）；G76X（U）_Z（W）_R（i）P（k）Q（Δd）F（f）；項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)其中：m為精加工重復(fù)次數(shù)，從1到99，該參數(shù)為模態(tài)量。r為螺紋尾部倒角量，該值的大小可設(shè)定在0.0P～9.9P之間，系數(shù)應(yīng)為0.1的整數(shù)倍，用00～99之間的兩位整數(shù)來(lái)表示，其中P為螺距。該參數(shù)為模態(tài)量。α為刀尖角，可從80°、60°、55°、30°、29°和0°等6個(gè)角度中選擇，用兩位整數(shù)來(lái)表示，常用60°、55°和30°三個(gè)角度。該參數(shù)為模態(tài)量。m、r和α用地址P同時(shí)指定，例如：m=4，r=1.2L，α=60°，表示為P041260。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)△dmin為最小車削深度，用半徑編程指定。車削過(guò)程中每次的車削深度為△d·n1/2-△d·(n-1)1/2，當(dāng)計(jì)算小于這個(gè)極限值時(shí)，深度鎖定為這個(gè)值，該參數(shù)為模態(tài)量。d為精加工余量，用半徑編程指定。該參數(shù)為模態(tài)量。X（U）、Z（W）為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)。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。k為螺紋高度，用半徑值指定（X軸方向的半徑值）。△d為第一次車削深度，用半徑值指定（X軸方向的半徑值）。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)f為螺距。指令中，Q、P、R地址后的數(shù)值一般以無(wú)小數(shù)點(diǎn)形式表示。實(shí)際加工三角螺紋時(shí)，以上參數(shù)一般?。簃=2，r=1.1P，α=60°，表示為P021160?！鱠min=0.1mm，d=0.05mm，k=0.65p，△d根據(jù)零件材料、螺紋導(dǎo)程、刀具和機(jī)床剛性綜合給定，建議取0.7～2.0mm。其他參數(shù)由零件具體尺寸確定。G76指令是傾斜進(jìn)刀，螺紋牙型形狀不是一次成形，而G32、G92指令是垂直進(jìn)刀，螺紋牙型形狀是一次成形。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)例2-26使用CK6140數(shù)控車床加工如圖所示外螺紋零件，已知材料為45鋼，毛坯尺寸為φ45mm×1000mm，所有加工面的表面粗糙度值為Ra1.6μm。試編寫(xiě)該零件的加工程序。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)（1）螺紋加工尺寸計(jì)算實(shí)際車削時(shí)外圓柱面的直徑為d計(jì)=d-0.2=（30-0.2）mm=29.8mm。螺紋實(shí)際牙型高度h1實(shí)=0.65P=（0.65×2）mm=1.3mm。螺紋實(shí)際小徑d1計(jì)=d-1.3P=（30-1.3×2）mm=27.4mm。升速進(jìn)刀段和減速退刀段分別取δ1=5mm，δ2=2mm。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)（2）確定切削用量查表得雙邊切深為2.6mm分五刀切削，分別為0.9mm、0.6mm、0.6mm、0.4mm和0.1mm。主軸轉(zhuǎn)速n≤1200/P-K=（1200/2-80）r/min=520r/min，取n=400r/min。進(jìn)給量f=P=2mm。（3）參考程序項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)例1-27使用CK6150數(shù)控車床加工如圖所示外螺紋零件，已知材料為45鋼，毛坯尺寸為φ50mm×1000mm，所有加工面的表面粗糙度值為Ra1.6μm。試編寫(xiě)零件的加工程序，并在數(shù)控車床上加工出來(lái)。1.8.2典型零件編程與加工實(shí)例項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)1.加工工藝分析（1）工藝分析該零件由多個(gè)外圓、錐面、凸圓弧面、螺紋面、右倒角組成，有較高的表面質(zhì)量要求。零件材料為45鋼，切削加工性能較好，無(wú)熱處理和硬度要求。加工順序按由粗到精、由右到左的原則，即先從右向左進(jìn)行粗車（留0.25mm精車余量），后從右向左進(jìn)行精車；然后切削退刀槽和螺紋；最后切斷。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)（2）加工過(guò)程1）用三爪自定心卡盤夾住毛坯，外伸90mm，找正。2）對(duì)刀，設(shè)置編程原點(diǎn)O為零件右端面中心。3）由右向左依次粗車外圓面。4）由右向左依次精車端面、倒角、精車外圓面。5）換刀，車削退刀槽。6）換刀，車削螺紋。7）換刀，車斷。項(xiàng)目1.8

螺紋類零件編程與加工技術(shù)（3）計(jì)算各點(diǎn)坐標(biāo)實(shí)際車削時(shí)外圓柱面的直徑為d計(jì)=d-0.2=（30-0.2）mm=29.8mm。螺紋實(shí)際牙型高度h1