數(shù)控車削加工技術(shù) 教案 項(xiàng)目十 螺紋車削工藝及編程

PAGEPAGE1數(shù)控車削加工技術(shù)課程教案授課時(shí)間第周授課方式（請(qǐng)打√）□講授□上機(jī)□實(shí)驗(yàn)/訓(xùn)□其它課時(shí)安排授課題目（章節(jié)或單位課時(shí)）：項(xiàng)目十螺紋車削工藝及編程教學(xué)目的與要求（分了解、熟悉、掌握三個(gè)層次）：1.熟悉螺紋的種類、特點(diǎn)與應(yīng)用2.運(yùn)用G32代碼編程車削螺紋3.運(yùn)用G92代碼編程車削螺紋4.運(yùn)用G76代碼編程車削螺紋5.三角形、梯形、內(nèi)螺紋車削加工方法教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1.運(yùn)用G32代碼編程車削螺紋2.運(yùn)用G92代碼編程車削螺紋3.運(yùn)用G76代碼編程車削螺紋4.螺紋車削加工工藝教學(xué)內(nèi)容備注10.1螺紋車削加工概述及加工工藝10.1.1螺紋車削加工基礎(chǔ)螺紋的分類螺紋按用途分為兩大類，即連接螺紋和傳動(dòng)螺紋。連接螺紋連接常用的有四種標(biāo)準(zhǔn)連接螺紋，即：粗牙普通螺紋、細(xì)牙普通螺紋、管螺紋、錐管螺紋。傳動(dòng)螺紋用做傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)的螺紋，如升降臺(tái)、虎鉗上的螺紋。常用的有兩種是標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)螺紋：螺紋的工藝結(jié)構(gòu)（1）倒角為了防止端部螺紋碰傷手以及在裝配中便于對(duì)中，在內(nèi)、外螺紋的端部一般都有倒角螺尾和退刀槽。在加工螺紋時(shí)，由于車刀的退出或絲錐的本身結(jié)構(gòu)，都造成螺紋最后幾個(gè)牙不完整，這一段不完整的螺紋稱為螺尾.車削螺紋時(shí)，為了便于退刀，并避免產(chǎn)生螺尾，可在螺紋的終止處預(yù)先車出一個(gè)小槽，稱為退刀槽.10.1.2螺紋車削加工工藝的選擇1.螺紋車削進(jìn)刀方式的選擇（1）徑向進(jìn)刀。徑向進(jìn)刀是最常用的切削方式。車刀左右兩側(cè)同時(shí)切削，所受軸向分力有所抵消。兩側(cè)面均勻磨損，能保證螺紋牙型清晰，但存在排屑不暢，散熱不好，集中受力等問題。這種進(jìn)刀方式適用于切削1.5mm以下的螺距的螺紋。（2）單側(cè)面進(jìn)刀。刀具以和徑向成27°-30°角的方向進(jìn)刀切削。切削從刀刃上卷開，形成條狀屑，散熱較好。其缺點(diǎn)是另一刃因不切削而發(fā)生摩擦，這會(huì)導(dǎo)致積削瘤的產(chǎn)生、表面粗糙度值高和工件硬化。（3）雙側(cè)面同時(shí)進(jìn)刀。刀具以和徑向成27°-30°角的方向進(jìn)刀切削。刀刃兩面切削，形成卷屑瘤，排屑流暢，散熱好，螺紋表面粗糙度值較低。一般來說，一般來說，此種進(jìn)刀方式是車削不銹鋼、合金鋼和碳素鋼的最好方法，約90%的車螺紋材料皆用此法，它通?？烧{(diào)用固定循環(huán)，編程方便。2.螺紋加工方式的選擇螺紋有右旋和左旋之分。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)旋入的螺紋稱為右旋螺紋；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)旋入得螺紋稱為左旋螺紋,工程上常用右旋螺紋.3.車削螺紋用量的選擇（1）主軸轉(zhuǎn)速n≤1200/p-k式中：P零件的螺距，mm；K保險(xiǎn)系數(shù)，一般取80；N主軸轉(zhuǎn)速，r/min(2)背吃刀量的選用及分配加工螺紋時(shí)，單邊切削深度等于螺紋實(shí)際牙型高度時(shí)，一般取h=0.65P。車削時(shí)應(yīng)遵循后一刀的背吃刀量不能超過前一刀的背吃刀量的原則進(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=L10.2單行程螺紋切削指令-G321.代碼功能執(zhí)行G32代碼可以采用直線加工等螺距的圓柱螺紋、圓錐螺紋、端面螺紋和連續(xù)的多段螺紋。2.G32代碼的循環(huán)軌跡G32代碼刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡是從起點(diǎn)到終點(diǎn)的一條直線。從起點(diǎn)到終點(diǎn)的位移量（X軸按半徑值）較大的坐標(biāo)軸稱為長(zhǎng)軸，另一個(gè)坐標(biāo)軸成為短軸，運(yùn)動(dòng)過程中主軸每轉(zhuǎn)一圈長(zhǎng)軸移動(dòng)一個(gè)螺距，短軸與長(zhǎng)軸作直線插補(bǔ)，刀具切削工件時(shí)，在工件表面形成一條等螺距的螺旋切槽，實(shí)現(xiàn)等螺距螺紋的加工G32代碼格式（1）代碼格式G32X（U）__Z（W）__F（I）__；F：公制螺紋螺距，（0.001～500mm）為主軸轉(zhuǎn)一圈長(zhǎng)軸的移動(dòng)量，F(xiàn)指令值執(zhí)行后保持有效，直至再次執(zhí)行給定螺紋螺距的F指令字。I：每英寸螺紋的牙數(shù)（0.06～25400牙/英寸），為長(zhǎng)軸方向1英寸（25.4mm）長(zhǎng)度上螺紋的牙數(shù)，也可理解為長(zhǎng)軸移動(dòng)1英寸（25.4mm）時(shí)主軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。I指令值執(zhí)行后不保持，每次加工英制螺紋都必須輸入I指令字。（2）、代碼說明G32為模態(tài)G指令起點(diǎn)和終點(diǎn)的X坐標(biāo)值相同（不輸入X或U）時(shí)，進(jìn)行直螺紋切削；起點(diǎn)和終點(diǎn)的Z坐標(biāo)值相同（不輸入Z或W）時(shí)，進(jìn)行端面螺紋切削；起點(diǎn)和終點(diǎn)X、Z坐標(biāo)值都不相同時(shí)，進(jìn)行錐螺紋切削。10.3單一固定循環(huán)車削螺紋—G92代碼功能螺紋切削循環(huán)G92代碼，單一固定循環(huán)，車削等距螺紋的直螺紋和錐螺紋。2.G92代碼的循環(huán)軌跡一個(gè)G92程序段循環(huán)步驟：從進(jìn)刀點(diǎn)（循環(huán)起點(diǎn)）開始，徑向（X軸）快速移動(dòng)到螺紋起始點(diǎn)。從螺紋起始點(diǎn)進(jìn)行“螺紋插補(bǔ)”，直至螺紋終點(diǎn)。徑向（X）軸以快速移動(dòng)速度退刀，至X軸絕對(duì)坐標(biāo)與起點(diǎn)相同處。軸向（Z軸）快速移動(dòng)返回到循環(huán)起點(diǎn)，循環(huán)結(jié)束G92代碼的格式代碼的格式G92X（U）_Z（W）_F_（直螺紋切削循環(huán)）G92X（U）_Z（W）_R_F_(錐螺紋切削循環(huán)）代碼說明G92為模態(tài)G代碼。X：切削終點(diǎn)X軸絕對(duì)坐標(biāo)值。U：切削終點(diǎn)與起點(diǎn)X軸絕對(duì)坐標(biāo)值的差值。Z：切削終點(diǎn)Z軸的絕對(duì)坐標(biāo)值。W：切削終點(diǎn)與起點(diǎn)Z軸絕對(duì)坐標(biāo)的差值。R：切削起點(diǎn)與終點(diǎn)X軸絕對(duì)坐標(biāo)的差值（半徑值），當(dāng)R與U的符號(hào)不一致時(shí)，要求|R|≤|U/2|。F：螺紋導(dǎo)程，取值范圍0.001～500㎜，F(xiàn)指令執(zhí)行后保持，可省略輸入10.4螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令——G76代碼功能螺紋復(fù)合循環(huán)指令可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)G功能代碼完成螺紋段的全部加工任務(wù)，由系統(tǒng)根據(jù)程序指定的車削次數(shù)自動(dòng)分配每次的切削深度（背吃刀量）來進(jìn)行加工。它的進(jìn)刀方法有利于改善刀具的的切削條件，在編程中優(yōu)先考慮應(yīng)用該指令。該螺紋切削循環(huán)的工藝性比較合理，編程效率較高。G76代碼車削螺紋的循環(huán)軌跡刀具以A點(diǎn)為切削循環(huán)起點(diǎn)，以G00方式沿X方向進(jìn)給到牙頂X坐標(biāo)處，再以螺紋切削方式到Z向終點(diǎn)，形成收尾后到達(dá)D點(diǎn)，然后快速返回到A點(diǎn)，準(zhǔn)備下一個(gè)循環(huán)，依此類推，直至循環(huán)結(jié)束，加工出完整的螺紋。3.G76指令格式（1）代碼格式G76P(m)(r)(a)___Q(△dmin)____R(d)____G76X（U）___Z（W）___R（i）___P（K）___Q(△d)___F（L）___（2）代碼說明P(m)：精加工次數(shù)（00～99），為模態(tài)值,在螺紋精車時(shí)，每次進(jìn)給的切削量等于精車的切削量。P（r）：螺紋Z向退尾長(zhǎng)度（00～99）單位：0.1×L，L為螺紋螺距，為模態(tài)值，螺紋退尾功能可實(shí)現(xiàn)無退尾槽的螺紋加工。P（a）：刀尖角度（二位數(shù)字），為模態(tài)值；在80、60、55、30、29和0六個(gè)角度中選一個(gè)，用2位數(shù)指定，本指定是狀態(tài)指定，在另一個(gè)指定前不會(huì)改變。Q（△dmin）：螺紋粗車時(shí)的最小切削深度（粗車的最后一刀深度），半徑值，單位：μm當(dāng)最后一次切削深度比△dmin值還小時(shí)，則以△dmin作為本次粗車的切削量。設(shè)置△dmin是為了避免由于螺紋粗車切削量遞減造成粗車切削用量過小、粗車次數(shù)過多。R（d）：精加工余量（半徑值）；X：切削終點(diǎn)X軸絕對(duì)坐標(biāo)值。U：切削終點(diǎn)與起點(diǎn)X軸絕對(duì)坐標(biāo)值的差值。Z：切削終點(diǎn)Z軸的絕對(duì)坐標(biāo)值。W：切削終點(diǎn)與起點(diǎn)Z軸絕對(duì)坐標(biāo)的差值。R（i）：螺紋切削起點(diǎn)與終點(diǎn)的半徑差。當(dāng)i為0時(shí)，為直螺紋切削；未輸入R（i）時(shí)，系統(tǒng)按R（i）=0（直螺紋）處理。P（k）：螺紋高度，該值由X軸方向上的半徑值指定（0.65P）；Q(△d)：第一次切削深度（半徑值）；F（L）：螺紋導(dǎo)程。10.5內(nèi)螺紋切削工藝與編程內(nèi)螺紋是在圓柱（圓錐）的內(nèi)表面形成的螺紋內(nèi)螺紋加工尺寸分析內(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。（1）由于車削時(shí)車刀的擠壓作用，內(nèi)孔直徑要縮小，所以車削時(shí)螺紋的底孔直徑應(yīng)大于螺紋小徑。計(jì)算公式如下：D1計(jì)=D-1.0826P式中：D——內(nèi)螺紋的公稱直徑，㎜；P——是內(nèi)螺紋的螺距，㎜。一般實(shí)際切削時(shí)的內(nèi)螺紋底孔直徑：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螺紋起點(diǎn)與螺紋終點(diǎn)軸向尺寸的確定由于車削螺紋起始需要一個(gè)加速過程，結(jié)束前有一個(gè)減速過程，因此車螺紋時(shí)，兩端必須設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段δ1和減速退刀段δ2。實(shí)際成產(chǎn)中，一般δ1值取2～5㎜，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1～3㎜，若螺紋收尾沒有退刀槽時(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。切削用量的選用(1)主軸轉(zhuǎn)速為n≤1200/p-k式中：P零件的螺距，mm；K保險(xiǎn)系數(shù)，一般取80；N主軸轉(zhuǎn)速，r/min4.背吃刀量的選用及分配加工螺紋時(shí)，單邊切削深度等于螺紋實(shí)際牙型高度時(shí)，一般取h=0.65P。車削時(shí)應(yīng)遵循后一刀的背吃刀量不能超過前一刀的背吃刀量的原則5.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=L10.6典型螺紋車削工藝分析、編程及仿真實(shí)踐一、設(shè)計(jì)過程1.所用設(shè)備、刀具、量具2.加工工序工步。①夾左端車右端面，粗精車?38×75、?32×66、?30×56②切槽。切?26×8螺紋退刀槽，用有刀尖倒出M30×1.5螺紋左端C2倒角③用螺紋車刀車削M30×1.5螺紋④掉頭裝夾?32外圓，車右端面到總長(zhǎng)，粗車?32×32外圓⑤用?20㎜麻花鉆鉆?20底孔⑥用鏜刀鏜?22內(nèi)孔（2）切削