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螺纹的编程及加工

螺纹的编程及加工. 知识、技能目标 数控车螺纹的基本知识 螺纹固定循环指令 G92 复合型螺纹切削循环指令 G76 操作实训 小 结. 知识、技能目标. 知识目标 掌握螺纹加工指令 G92 、 G76 的编程格式及特点 。 技能目标 掌握螺纹加工指令 G92 、 G76 的适用范围及编程技能技巧。 掌握内 / 外圆柱、圆锥及沟槽的粗、精加工程序设计思想。 能合理选用数控车削加工螺纹的切削用量。. 数控车削螺纹的基本知识. 1 ）螺纹的切削方法

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螺纹的编程及加工

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  1. 螺纹的编程及加工 • 知识、技能目标 • 数控车螺纹的基本知识 • 螺纹固定循环指令G92 • 复合型螺纹切削循环指令G76 • 操作实训 • 小 结

  2. 知识、技能目标 • 知识目标 • 掌握螺纹加工指令G92、G76的编程格式及特点 。 • 技能目标 • 掌握螺纹加工指令G92、G76 的适用范围及编程技能技巧。 • 掌握内/外圆柱、圆锥及沟槽的粗、精加工程序设计思想。 • 能合理选用数控车削加工螺纹的切削用量。

  3. 数控车削螺纹的基本知识 1）螺纹的切削方法 在数控车床上加工螺纹的方法有直进法、斜进法两种，见图7-2。直进法适合加工导程较小的螺纹，斜进法适合加工导程较大的螺纹。常用螺纹的切削的进给次数与吃刀量可参考表7-1。 2）车螺纹前直径尺寸的确定 普通螺纹各基本尺寸： 螺纹大径d=D（螺纹大径的基本尺寸与公称直径相同） 中径d2=D2=d – 0.6495P（P—螺纹的螺距）牙型高度h1=0.5413P 螺纹小径d1=D1=d-1.0825P 3）螺纹行程的确定 在数控车床上加工螺纹时，由于机床伺服系统本身具有滞后特性，会在螺纹起始段和停止段发生螺距不规则现象，所以实际加工螺纹的长度W应包括切入和切出的空行程量，如图7-3所示。即： 式中： ：切入空刀行程量，一般取2～5mm； ：切出空刀行程量，一般取0.5。

  4. （a）斜进法（b）直进法 图7-2螺纹进刀切削方法 图7-3 螺纹加工

  5. 螺纹固定循环指令G92 • 加工直螺纹 • 指令格式： G92 X（U___Z(W)___ F ___ • 式中： X、Z：取值为螺纹终点坐标值； • U、W：取值为螺纹终点相对循环起点的坐标分量； • F：螺纹的导程。 • 加工锥螺纹 • 指令格式： G92 X（U___Z(W)___ R___ F ___ • 式中： X、Z：取值为螺纹终点坐标值； • U、W：取值为螺纹终点相对循环起点的坐标分量； • R：为圆锥螺纹切削起点和切削终点的半径差。 • 圆锥螺纹循环如图7-4 圆柱螺纹循环如图7-5

  6. 图7-4圆锥螺纹加工循环 7-5圆柱螺纹加工循环 图中刀具从循环起A点开始，按A→B→C→D进行自动循环，最后又回到循环起点A，虚线表示快速移动，实线表示按F指令指定的进给速度移动。

  7. 复合型螺纹切削循环指令G76 G76螺纹切削复合循环指令较G92指令简捷，可节省程序设计与计算时间，只需指定一次有关参数，则螺纹加工过程自动进行。如图7-8所示为复合螺纹切削循环的刀具加工路线。 G76螺纹切削指令的格式需要同时用两条指令来定义。 编程格式：G76 P（m）( r ) () Q(dmin) R(d)； G76 X(U)__Z(W)__R ( i ) P ( k ) Q ( d ) F ( L ) 式中有关几何参数的意义如图7-8所示；点击箭头获取参数意义的注释

  8. 参数意义的注释 式中：m：精车重复次数，从01～99，用两位数表示，该参数为模态量； r：螺纹尾端倒角值，该值的大小可设置在0.0～9.9L之间，系数应为0.1的整倍数，用00～99之间的两位整数来表示，其中L为导程，该参数为模态量； ：刀尖角度，可从80°、60°、55°、30°、29°、0°六个角度中选择，用两位整数来表示，该参数为模态量； m、r、 用地址P同时指定，例如，m=2, r=1.2L, =60°，表示为P021260； dmin：最小车削深度，用半径编程指定，单位：微米。车削过程中每次的车削深度为 （ ），当计算深度小于此极限值时，车削深度锁定在这个值，该参数为模态量； d：精车余量，用半径编程指定，单位：微米，该参数为模态量； X(U)、Z(W)：螺纹终点绝对坐标或增量坐标； i：螺纹锥度值，用半径编程指定。如果i = 0则为直螺纹，可省略； k：螺纹高度，用半径编程指定，单位：微米； d：第一次车削深度，用半径编程指定，单位：微米； L：螺纹的导程。

  9. 图7-8 螺纹切削多次循环示例

  10. 内、外螺纹轴套的编程与加工 【案例7.2】如图7-11所示组合零件，该组合零件具有内外螺纹相互配合的特点。毛坯尺寸34mm棒料，加工前已有毛坯孔16，材料为45#钢，T01：93°粗、精车外圆刀，T02镗孔刀，T03：内螺纹刀，T04：切断刀。 图7-11 组合螺纹轴、套 解答过程

  11. 解答过程 • 零件图工艺分析 • 数值计算 • 工件参考程序与加工操作过程 • 安全操作和注意事项

  12. 零件图工艺分析 （1）技术要求分析。如图7-11（b）所示，零件包括圆柱面、倒角、内螺纹和切断等加工。零件材料为45#钢，无热处理和硬度要求。 （2）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。由于工件较小，为了加工路径清晰，加工起点和换刀点可以设为同一点，放在Z向距工件前端面200mm，X向距轴心线100mm的位置。 （3）制定加工方案，确定各刀具及切削用量。加工刀具的确定如表7-5所示，加工方案的制定如表7-6所示。 表7-5 案例7.2刀具卡

  13. 数值计算 （1）设定程序原点，以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。 （2）计算各节点位置坐标值，略。 （3）车螺纹前的孔径尺寸：D孔≈DP=202=18。

  14. 工件参考程序与加工操作过程 （1）工件的参考程序如表7-7所示。 （2）输入程序。 （3）数控编程模拟软件对加工刀具轨迹仿真，或数控系统图形仿真 加工，进行程序校核及修整。 （4）安装刀具，对刀操作，建立工件坐标系。 （5）启动程序，自动加工。 （6）停车后，按图纸要求检测工件，对工件进行误差与质量分析。

  15. 安全操作和注意事项 （1）16孔在普通车床上已加工到位。 （2）对刀时，注意内切槽刀的编程刀位点为左刀尖。 （3）有孔加工刀具，注意换刀点的位置不能太靠近工件，否则会在换刀 和快速靠近工件时撞到工件。

  16. 续 表

  17. 续 表

  18. 续 表

  19. 小 结 1）螺纹加工可用G92、G 76指令进行编程，G76指令采用斜进法进行加工，可以加工导程较大的螺纹，车削多线螺纹时不存在分头精度低，而普通车床在加工多线螺纹时就较难控制分头精度。 2）编程时应考虑加工螺纹的切入和切出量，以便保证螺纹导程的一致性。 3）加工螺纹之前一般应先加工退刀槽，如果没有退刀槽时，刀具在螺纹终点的加工路线，为倒角退刀。 4）加工螺纹时，由于进给量较大，螺纹车刀的强度较差，故螺纹牙型往往需分多次进行切削。

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