电子课件-《数控车床编程与操作(广数系统)》-B01-9575-第七章-螺纹加工.ppt

1、普通三角形外螺纹牙型普通三角形外螺纹牙型车削塑性金属的内螺纹时车削塑性金属的内螺纹时:D孔孔D P车削脆性金属的内螺纹时车削脆性金属的内螺纹时:D孔孔D-1.05P式中，式中，D孔孔为车内螺纹前的孔径（为车内螺纹前的孔径（mm）；）；D 为内螺为内螺纹的大径（纹的大径（mm）；）；P 为螺距（为螺距（mm）。）。普通螺纹加工刀具刀尖角通常为普通螺纹加工刀具刀尖角通常为60，螺纹车刀，螺纹车刀刀片的形状应和螺纹牙型一致。要保证螺纹牙型的刀片的形状应和螺纹牙型一致。要保证螺纹牙型的精度，必须正确地刃磨和安装车刀。精度，必须正确地刃磨和安装车刀。一般情况下，螺纹车刀切削部分的材料有高速钢一般情况下，

2、螺纹车刀切削部分的材料有高速钢和硬质合金两种。和硬质合金两种。在数控车床上车削普通三角形螺纹一般选用精密在数控车床上车削普通三角形螺纹一般选用精密机夹可转位不重磨螺纹车刀，使用时要根据螺纹的螺机夹可转位不重磨螺纹车刀，使用时要根据螺纹的螺距选择刀片的型号，每种规格的刀片只能加工一个固距选择刀片的型号，每种规格的刀片只能加工一个固定的螺距。定的螺距。数控机夹螺纹车刀数控机夹螺纹车刀a)外螺纹车刀外螺纹车刀 b)内螺纹车刀内螺纹车刀在数控车床上加工螺纹的进刀方式有直进式和斜进在数控车床上加工螺纹的进刀方式有直进式和斜进式。直进式容易保证牙型的正确性，只适用于车削较式。直进式容易保证牙型的正确性，只

3、适用于车削较小螺距的螺纹。用斜进式车削螺纹，刀具是单侧刃加小螺距的螺纹。用斜进式车削螺纹，刀具是单侧刃加工工,排屑顺利，不易扎刀。当螺距排屑顺利，不易扎刀。当螺距P LZ（45）时）时,X 轴为长轴。轴为长轴。长轴与短轴的关系长轴与短轴的关系（4）G32 指令应用注意事项指令应用注意事项1）J、K 是模态代码是模态代码,连续螺纹切削时下一程序段省连续螺纹切削时下一程序段省略略J、K 时时,按前面的按前面的J、K 值进行退尾值进行退尾,在执行非螺纹切在执行非螺纹切削代码时取消削代码时取消J、K 模态。模态。2）省略）省略J 或或J、K 时时,无退尾无退尾;省略省略K 时时,按按K=J 退尾。退尾

4、。3）J=0 或或J=0、K=0 时时,无退尾。无退尾。4）J0、K=0 时时,按按J=K 退尾。退尾。5）J=0、K0 时时,无退尾。无退尾。6）如果当前程序段为螺纹切削，下一程序段也）如果当前程序段为螺纹切削，下一程序段也为螺纹切削，则在下一程序段切削开始时不检测主为螺纹切削，则在下一程序段切削开始时不检测主轴位置编码器的一转信号，直接开始螺纹加工，此轴位置编码器的一转信号，直接开始螺纹加工，此功能可实现连续螺纹加工。功能可实现连续螺纹加工。7）执行进给保持操作后）执行进给保持操作后,系统显示系统显示“暂停暂停”,螺纹螺纹切削不停止切削不停止,直到当前程序段执行完才停止切削直到当前程序段执

5、行完才停止切削;如为如为连续螺纹加工则执行完螺纹切削程序段才停止切削连续螺纹加工则执行完螺纹切削程序段才停止切削,程序运行暂停。程序运行暂停。8）在单段运行中执行完当前程序段停止运动）在单段运行中执行完当前程序段停止运动,如如为连续螺纹加工则执行完螺纹切削程序段才停止切削。为连续螺纹加工则执行完螺纹切削程序段才停止切削。9）系统复位、急停或驱动报警时，螺纹切削减速）系统复位、急停或驱动报警时，螺纹切削减速停止。停止。（5）示例）示例例例1如图所示圆柱螺纹如图所示圆柱螺纹M30 1.5，1=3 mm，2=2 mm，编程加工该螺纹。，编程加工该螺纹。应用应用G32 指令加工圆柱螺纹示例指令加工圆柱

6、螺纹示例1）相关计算。）相关计算。螺纹牙高螺纹牙高h=0.649 5P=0.649 5 1.5=0.974(mm)螺纹小径螺纹小径d2=D-2h=30-2 0.974=28.05(mm)2）程序编制）程序编制例例2 如图所示，螺纹导程为如图所示，螺纹导程为3.5 mm，1=2 mm，2=1 mm，每次背吃刀量为，每次背吃刀量为1 mm，编程加工该螺纹。，编程加工该螺纹。应用应用G32 指令加工锥螺纹示例车螺纹第二刀指令加工锥螺纹示例车螺纹第二刀（1）指令格式）指令格式G92X(U)_ Z(W)_ R_ F(I)_ J_ K_ L_;式中，式中，X、Z:螺纹切削终点的绝对坐标值螺纹切削终点的绝对

7、坐标值;U、W:螺纹切削终点相对于螺纹循环起点的增量螺纹切削终点相对于螺纹循环起点的增量坐标值坐标值;R:切削起点与切削终点切削起点与切削终点X 轴绝对坐标的差值轴绝对坐标的差值（半径值）；（半径值）；L:多线螺纹的线数，该值的范围是多线螺纹的线数，该值的范围是1 99，模，模态参数，省略态参数，省略L 时默认为单线螺纹。其他参数与时默认为单线螺纹。其他参数与G32 指令中的相同。指令中的相同。（2）指令说明）指令说明1）G92 为模态指令，指令的起点和终点相同。为模态指令，指令的起点和终点相同。G92 指令轨迹指令轨迹a)直螺纹切削轨迹直螺纹切削轨迹b)锥螺纹切削轨迹锥螺纹切削轨迹2）G92

8、 指令轨迹包含下列四个步骤指令轨迹包含下列四个步骤刀具沿刀具沿X 轴从起点快速移动到切削起点。轴从起点快速移动到切削起点。沿沿Z 轴（或轴（或X、Z 轴同时）从切削起点螺纹插补轴同时）从切削起点螺纹插补到切削终点。到切削终点。沿沿X 轴以快速移动速度退刀（与步骤方向相轴以快速移动速度退刀（与步骤方向相反），返回到反），返回到X 轴绝对坐标与起点相同处。轴绝对坐标与起点相同处。沿沿Z 轴快速移动返回到起点，循环结束。轴快速移动返回到起点，循环结束。3）执行）执行G92 指令，在螺纹加工结束前有螺纹退尾指令，在螺纹加工结束前有螺纹退尾过程，在距离螺纹切削终点固定长度（称为螺纹的退过程，在距离螺纹切

9、削终点固定长度（称为螺纹的退尾长度）处，在尾长度）处，在Z 轴继续进行螺纹插补的同时，轴继续进行螺纹插补的同时，X 轴轴沿退刀方向指数式加速退出，沿退刀方向指数式加速退出，Z 轴到达切削终点后，轴到达切削终点后，X 轴再以快速移动速度退刀。轴再以快速移动速度退刀。4）G92 指令的螺纹退尾功能可用于加工没有退刀槽指令的螺纹退尾功能可用于加工没有退刀槽的螺纹，但仍需要在实际的螺纹起点前留出螺纹引入长的螺纹，但仍需要在实际的螺纹起点前留出螺纹引入长度。度。5）G92 指令可以分多次进刀完成一个螺纹的加工指令可以分多次进刀完成一个螺纹的加工,但不能实现但不能实现2 个连续螺纹的加工个连续螺纹的加工,

10、也不能加工端面螺纹。也不能加工端面螺纹。6）关于螺纹切削的注意事项，与）关于螺纹切削的注意事项，与G32 指令相同。指令相同。7）U、W、R 反映螺纹切削终点与起点的相对位反映螺纹切削终点与起点的相对位置，在符号不同时刀具轨迹与退尾方向如图所示。置，在符号不同时刀具轨迹与退尾方向如图所示。U、W、R 参数的符号参数的符号U、W、R 参数的符号参数的符号（3）示例）示例例例1加工如图加工如图 所示的所示的M30 2-6g 普通圆柱螺纹，普通圆柱螺纹，试用试用G92 指令编制螺纹加工程序。指令编制螺纹加工程序。G92 指令加工圆柱螺纹示例指令加工圆柱螺纹示例1）相关计算）相关计算螺纹牙高螺纹牙高h

11、=0.649 5P=0.649 5 2=1.299(mm)螺纹小径螺纹小径d2=D-2h=30-2 1.299=27.402(mm)2）程序编制）程序编制例例2加工如图加工如图 所示的锥螺纹，螺距为所示的锥螺纹，螺距为1.5 mm。G92 指令加工外锥螺纹示例指令加工外锥螺纹示例（1）指令格式）指令格式G76P(m)(r)()Q(dmin)R(d);G76X(U)_ Z(W)_ R(i)P(k)Q(d)F(I)_;式中，式中，X、Z:螺纹切削终点的绝对坐标值螺纹切削终点的绝对坐标值;U、W:螺纹切削终点相对于螺纹循环起点的增量螺纹切削终点相对于螺纹循环起点的增量坐标值坐标值;P(m)(r)()

12、：m为指定最后螺纹精加工重复次数，为指定最后螺纹精加工重复次数，其范围是其范围是1 99；r 为螺纹倒角量，即螺纹退尾宽度，为螺纹倒角量，即螺纹退尾宽度，单位为单位为0.1 L（L 为导程），其范围是为导程），其范围是(0.1 9.9)L,以以0.1L 为一挡，可以用为一挡，可以用00 99 两位数值指定。两位数值指定。为刀为刀尖角度尖角度,可从可从0、29、30、55、60和和80六六个角度中选择，用两位数表示。个角度中选择，用两位数表示。Q(dmin):最小切入量（最小切入量（单位为单位为0.001 mm），无），无符号符号,半径值半径值,其范围是其范围是0 9 999 999,当一次切入

13、量当一次切入量(n-n-1)d 比比dmin还小时还小时,则用则用dmin作为一次切入作为一次切入量量;设置设置dmin是为了避免由于螺纹粗车切削量递减造是为了避免由于螺纹粗车切削量递减造成粗车切削量过小、粗车次数过多成粗车切削量过小、粗车次数过多;R(d)：精加工余量（单位为：精加工余量（单位为0.001 mm），其范围是），其范围是0 9 999 999；R(i)：螺纹部分的半径差，即螺纹锥度。单位为：螺纹部分的半径差，即螺纹锥度。单位为mm，半径指定，当半径指定，当i=0 或缺省输入时将进行直螺纹切削；或缺省输入时将进行直螺纹切削；P(k)：螺纹牙高（：螺纹牙高（X 轴向的距离用半径值指

14、令），轴向的距离用半径值指令），单位为单位为0.001 mm，无符号；，无符号；Q(d)：第一次切削深度，单位为：第一次切削深度，单位为0.001 mm，半径，半径值，无符号，若缺省输入，系统将报警；值，无符号，若缺省输入，系统将报警；F：螺纹导程：螺纹导程,单位为单位为mm,其范围是其范围是0.001 500 mm;I：每英寸牙数，单位为牙：每英寸牙数，单位为牙/in，其范围是，其范围是0.06 25400 牙牙/in。（2）指令说明）指令说明1）G76 指令根据地址参数所给的数据自动地计算指令根据地址参数所给的数据自动地计算中间点坐标，控制刀具进行多次螺纹切削循环直至达中间点坐标，控制刀具

15、进行多次螺纹切削循环直至达到编程尺寸。到编程尺寸。G76 指令可加工带螺纹退尾的直螺纹和指令可加工带螺纹退尾的直螺纹和锥螺纹，可实现单侧刀刃螺纹切削，吃刀量逐渐减少，锥螺纹，可实现单侧刀刃螺纹切削，吃刀量逐渐减少，有利于保护刀具、提高螺纹精度。有利于保护刀具、提高螺纹精度。G76 指令不能加工指令不能加工端面螺纹。端面螺纹。2）G76 指令循环过程指令循环过程G76 指令的循环和进刀方式示意图指令的循环和进刀方式示意图a)循环路线循环路线b)进刀方式进刀方式（3）示例）示例如图所示零件，试用如图所示零件，试用G76 指令编制螺纹加工程序。指令编制螺纹加工程序。G76 指令编程示例指令编程示例1

16、）参数的选择）参数的选择A 点位置。点位置。m 值的选取。值的选取。r 值的选取。值的选取。的确定。的确定。dmin的确定。的确定。d 的确定。的确定。k 值的确定。值的确定。d 的确定。的确定。2）参考程序）参考程序如图所示为螺纹轴零件，试编制其加工程序。如图所示为螺纹轴零件，试编制其加工程序。螺纹轴零件图螺纹轴零件图螺纹轴零件图螺纹轴零件图该零件主要由外圆、圆弧、锥体、槽、螺纹等轮廓该零件主要由外圆、圆弧、锥体、槽、螺纹等轮廓组成。零件右端为组成。零件右端为M20 1.5 螺纹，其长度为螺纹，其长度为20 mm，螺纹右端倒角为螺纹右端倒角为C2 mm。零件材料为。零件材料为45 钢，无热处

17、理钢，无热处理和硬度要求，适合在数控车床上加工。和硬度要求，适合在数控车床上加工。（1）夹住毛坯外圆）夹住毛坯外圆,伸出长度大于伸出长度大于20 mm，粗、精，粗、精加工零件左端面及轮廓。加工零件左端面及轮廓。（2）掉头装夹，齐端面，保证总长，打中心孔。采）掉头装夹，齐端面，保证总长，打中心孔。采用一夹一顶方式，粗、精车加工右端轮廓。用一夹一顶方式，粗、精车加工右端轮廓。（3）用切槽刀加工螺纹退刀槽。）用切槽刀加工螺纹退刀槽。（4）加工）加工M20 1.5 螺纹。螺纹。（1）数控加工刀具卡）数控加工刀具卡（2）数控加工工艺卡）数控加工工艺卡（1）加工左端面及轮廓）加工左端面及轮廓1）建立工件坐

18、标系。）建立工件坐标系。加工左端轮廓工件坐标系加工左端轮廓工件坐标系2）参考程序）参考程序（2）加工右端面及轮廓）加工右端面及轮廓1）建立工件坐标系）建立工件坐标系加工右端轮廓工件坐标系加工右端轮廓工件坐标系2）右端基点的坐标值）右端基点的坐标值3）参考程序）参考程序将编写的程序校验无误后，输入机床数控系统，将编写的程序校验无误后，输入机床数控系统，加工出合格的零件。加工出合格的零件。梯形螺纹的代号用字母梯形螺纹的代号用字母“Tr”及公称直径及公称直径 螺距螺距表示，单位均为表示，单位均为mm。梯形螺纹的牙型梯形螺纹的牙型梯形螺纹的几种切削方法梯形螺纹的几种切削方法a）直进法）直进法 b）斜进

19、法）斜进法 c）交错切削法）交错切削法 d）切槽刀粗切槽法）切槽刀粗切槽法（1）车刀的主切削刃必须与）车刀的主切削刃必须与工件轴线等高。工件轴线等高。（2）刀头的角平分线要垂直）刀头的角平分线要垂直于工件轴线。于工件轴线。（3）用样板找正装夹，以免）用样板找正装夹，以免产生螺纹半角误差。产生螺纹半角误差。梯形螺纹车刀的安装梯形螺纹车刀的安装三针测量螺纹中径三针测量螺纹中径三针测量时，三针测量时，M 值和中径值和中径d2 的计算公式如下的计算公式如下:M=d2+4.864dD+1.866P式中，式中，M 为测量值，为测量值，mm;dD为测量用量针的直径，为测量用量针的直径，mm;d2为梯形螺纹的

20、中径，为梯形螺纹的中径，mm。量针直径的选择量针直径的选择a)最小量针直径最小量针直径b)最佳量针直径最佳量针直径c)最大量针直径最大量针直径零件如图所示，请编制其梯形螺纹加工程序。零件如图所示，请编制其梯形螺纹加工程序。梯形螺纹零件梯形螺纹零件Z 向刀具偏置值的计算向刀具偏置值的计算加工梯形螺纹时加工梯形螺纹时Z Z 向刀具偏置值的计算向刀具偏置值的计算如图所示为梯形螺纹轴零件，试编制其加工程序。如图所示为梯形螺纹轴零件，试编制其加工程序。梯形螺纹轴零件梯形螺纹轴零件梯形螺纹轴零件梯形螺纹轴零件（1）加工零件时，采用一夹一顶装夹方式。）加工零件时，采用一夹一顶装夹方式。（2）制定加工工序时，

21、应按粗精加工分开、先近）制定加工工序时，应按粗精加工分开、先近后远等原则编制工序。后远等原则编制工序。（3）由于外圆尺寸公差一致，编程时可按基本尺）由于外圆尺寸公差一致，编程时可按基本尺寸编制，其公差可由刀具磨耗来控制。寸编制，其公差可由刀具磨耗来控制。（1）夹住毛坯外圆，伸出长度大于）夹住毛坯外圆，伸出长度大于85 mm，手动车，手动车右端面，打中心孔。右端面，打中心孔。（2）采用一夹一顶装夹方式，粗、精加工右轮廓）采用一夹一顶装夹方式，粗、精加工右轮廓,切槽，车三角形螺纹。切槽，车三角形螺纹。（3）掉头装夹）掉头装夹?24 mm 外圆，手动车左端面，控制外圆，手动车左端面，控制总长，打中心

22、孔。总长，打中心孔。（4）采用一夹一顶装夹方式，粗、精加工左轮廓，）采用一夹一顶装夹方式，粗、精加工左轮廓，粗、精加工梯形螺纹。粗、精加工梯形螺纹。（1）数控加工刀具卡）数控加工刀具卡（2）数控加工工艺卡）数控加工工艺卡（1）加工右端面及轮廓）加工右端面及轮廓1）建立工件坐标系）建立工件坐标系加工右端工件坐标系加工右端工件坐标系2）右端基点的坐标值）右端基点的坐标值求三角形螺纹的长度。求三角形螺纹的长度。3）参考程序）参考程序（2）加工左端面及轮廓）加工左端面及轮廓1）建立工件坐标系）建立工件坐标系加工左端工件坐标系加工左端工件坐标系2）左端基点的坐标值）左端基点的坐标值梯形螺纹的顶径梯形螺纹

23、的顶径:(30+29.7)/2=29.85(mm)梯形螺纹的底径梯形螺纹的底径:(23+22.347)/2=22.673 5(mm)梯形螺纹的牙高梯形螺纹的牙高:(29.85-22.673 5)/2=3.588(mm)3）参考程序）参考程序将编写的程序校验无误后，输入车床数控系统，加工将编写的程序校验无误后，输入车床数控系统，加工出合格的零件。出合格的零件。由一条螺旋线形成的螺纹叫做单线（单头）螺纹，由一条螺旋线形成的螺纹叫做单线（单头）螺纹，由两条或两条以上的轴向等距分布的螺旋线所形成的螺由两条或两条以上的轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹叫做纹叫做多线（多头）螺纹多线（多头）螺纹。（1）轴向

24、分线法）轴向分线法（2）圆周分线法）圆周分线法多线螺纹零件图多线螺纹零件图如图所示双线螺纹轴零件，试编制其加工程序。如图所示双线螺纹轴零件，试编制其加工程序。双线螺纹轴零件双线螺纹轴零件（1）夹住毛坯外圆）夹住毛坯外圆,伸出长度大于伸出长度大于30 mm，粗、精，粗、精车加工零件左端面及轮廓。车加工零件左端面及轮廓。（2）掉头装夹，齐端面保证总长，粗、精车加工右）掉头装夹，齐端面保证总长，粗、精车加工右端轮廓。端轮廓。（3）用切槽刀加工螺纹退刀槽。）用切槽刀加工螺纹退刀槽。（4）加工）加工M24 Ph4P2 双线螺纹。双线螺纹。（1）数控加工刀具卡）数控加工刀具卡（2）数控加工工艺卡）数控加工

25、工艺卡（1）加工左端面及轮廓）加工左端面及轮廓1）建立工件坐标系。）建立工件坐标系。加工左端面及轮廓工件坐标系加工左端面及轮廓工件坐标系2）参考程序）参考程序（2）加工右端面及轮廓）加工右端面及轮廓1）建立工件坐标系）建立工件坐标系加工右端面及轮廓工件坐标系加工右端面及轮廓工件坐标系2）右端基点的坐标值）右端基点的坐标值3）右端加工参考程序）右端加工参考程序将编写的程序校验无误后，输入机床数控系将编写的程序校验无误后，输入机床数控系统，加工出合格的零件。统，加工出合格的零件。G34 X(U)_ Z(W)_ F(I)_ J_ K_ R_;式中，式中，X(U)、Z(W)、F(I)、J、K 的意义与

26、的意义与G32 指令一致。指令一致。变螺距螺纹示意图变螺距螺纹示意图刀具从起点位置（当前程序段运行前的位置）刀具从起点位置（当前程序段运行前的位置）向程序段指定的终点位置进行螺纹切削加工，对每向程序段指定的终点位置进行螺纹切削加工，对每一螺距指定一个增加值或减少值。切削时，可以设一螺距指定一个增加值或减少值。切削时，可以设定退刀点。定退刀点。变螺距螺纹变螺距螺纹a)槽等宽牙变螺距槽等宽牙变螺距b)牙等宽槽变螺距牙等宽槽变螺距程序示例程序示例:G00 Z8.0；(刀具快速到达刀具快速到达Z 向起刀点向起刀点)G00 X30.0；(X 向进刀向进刀)G34 W-60.0 F6.0 R2.0；(变螺距螺纹加工变螺距螺纹加工)加工如图所示的变螺距螺杆，试用加工如图所示的变螺距螺杆，试用G34 指令编制其指令编制其变螺距螺纹加工程序。变螺距螺纹加工程序。变螺距螺杆变螺距螺杆