項(xiàng)目三螺紋加工工藝設(shè)計(jì)與編程-山東英才學(xué)院

1、數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用 ——模塊一 數(shù)控車床程序編制,,山東英才學(xué)院,項(xiàng)目三,（一）知識(shí)目標(biāo)了解與螺紋相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)了解車削螺紋的切削方式和方法掌握螺紋車削走刀路線的設(shè)計(jì)方法掌握螺紋車削的數(shù)值計(jì)算方法掌握螺紋車削切削用量的選擇方法掌握螺紋車削指令G32、G92、G76的格式和使用方法,（二）能力目標(biāo)能夠?qū)ζ胀菁y零件進(jìn)行工藝分析，并制定合理的工藝路線能夠正確運(yùn)用螺紋指令G32、G92、G76進(jìn)行螺紋加

2、工程序的編制 能夠在仿真平臺(tái)上按圖樣要求完成工件的加工 能夠在數(shù)控車床上獨(dú)立完成零件的加工能夠?qū)庸こ龅穆菁y進(jìn)行測(cè)量,一、任務(wù)導(dǎo)入 加工如圖所示零件，毛坯為 40mm×100mm。要求合理設(shè)計(jì)數(shù)控車削加工工藝方案；編制數(shù)控加工程序，進(jìn)行仿真加工，優(yōu)化走刀路線和程序；最終在實(shí)際機(jī)床完成工件的加工。,,二、相關(guān)知識(shí)（一）螺紋概述1. 螺

3、紋的基本要素,2. 螺紋的代號(hào)、畫法和標(biāo)注 （1）螺紋代號(hào),（2）螺紋畫法和標(biāo)注,（二）數(shù)控車削螺紋加工工藝設(shè)計(jì)1. 車削螺紋的切削方式,2. 車削螺紋的方法,2. 車削螺紋的方法,3. 車削螺紋走刀路線的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)車削螺紋走刀路線時(shí)，除保證螺紋長度外，還應(yīng)考慮刀具的引入距離δ1和超越距離δ2。,4. 螺紋車削相關(guān)數(shù)值計(jì)算（1）總背吃刀量普通螺紋的牙型理論高度H=0.866P（P為螺距）由于螺紋車刀刀尖半徑影響和安裝需要，

4、螺紋實(shí)際牙型高度為：h = H – 2 (H/8)=0.6495P。為了計(jì)算簡(jiǎn)單可取0.65P。車削螺紋的總背吃刀量（切削深度）應(yīng)為兩倍的螺紋實(shí)際牙型高度，即1.3P。（2）實(shí)際大徑、小徑d大=d公-0.1P d小=d公-1.3P,5. 車削螺紋切削用量的選擇（1）背吃刀量,（2）主軸轉(zhuǎn)速車削螺紋時(shí)，應(yīng)在保證生產(chǎn)效率和正常切削的情況下，選擇較低的主軸轉(zhuǎn)速。大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型車床數(shù)控系統(tǒng)說明書中規(guī)定的主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算式如下：

5、 P指螺紋的螺距或?qū)С蹋╩m）； K為保險(xiǎn)系數(shù)，一般為80。,（三）數(shù)控車床編程指令1. 基本螺紋切削指令G32格式：G32 X(U)＿ Z(W)＿ F＿； 說明：（1）G32指令可進(jìn)行等螺距的直螺紋、圓錐螺紋以及端面螺紋的切削。（2）X、Z表示螺紋加工終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)，U、W表示螺紋終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的增量，F(xiàn)表示螺紋螺距（轉(zhuǎn)進(jìn)給）。,【例1-13】加工如圖所示螺紋，試用G32指令編寫其加工程序。螺紋切削深度：2&#

6、215;0.65P=3.25mm螺紋實(shí)際大徑：d大=d公-0.1P=19.75mm螺紋小徑：d小=d公-1.3P=16.75mm分六次進(jìn)刀車削，每次背吃刀量為：1.0、0.7、0.6、0.4、0.4、0.15,2. 螺紋切削循環(huán)指令G92格式：G92 X(U)＿ Z(W)＿ F＿； （直螺紋） G92 X(U)＿ Z(W)＿ R＿ F＿；（錐螺紋）說明：（1）G92指令控制刀具在一個(gè)程序段中完

7、成如下循環(huán)：快速進(jìn)刀——切削加工——切削退刀——快速退刀。（2）X、Z為螺紋切削終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)，U、W為切削終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)的增量，F(xiàn)為螺距。（3）錐螺紋車削循環(huán)格式中的R表示圓錐體大小端的半徑差。（4）G92為模態(tài)指令，功能可以被同組的其他指令（G00、G01、G90、G94等）取消。,【例1-14】加工如圖所示螺紋，試用G92指令編寫其加工程序。,練習(xí)1,【例1-15】 加工如圖所示錐螺紋（螺距1.5mm），試用G92指令

8、編寫其加工程序。…………G00 X45.0 Z2.0； G92 X42.2 Z-41.0 R-14.5F1.5； X41.6； X41.2； X41.05； …………,3. 螺紋車削復(fù)合循環(huán)指令G76格式：G76 P(mrα) Q(△dmin) R(d)； G76 X(U)＿ Z(W)＿ R(i) P(k) Q(△d) F( f)； 說明：,（2）G76指令格式中各地址符含義：m——精加工重復(fù)次

9、數(shù)，從01～99；r——螺紋末端倒角量或斜向退刀量，在0.0f～9.9f之間選取（f為螺距），用00～99兩位整數(shù)指定；α——刀尖角度（螺紋牙型角），可以從80°、60°、55°、30°、29°和0°中選擇，用兩位整數(shù)指定；注：m、r、α都是模態(tài)量，用地址符P一次指定?！鱠min——最小切削深度，半徑值，單位μm。 d——精加工留量，半徑值，單位mm；,X、

10、 Z——為螺紋切削終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)值； U、W——螺紋切削終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)的增量；i——螺紋切削起點(diǎn)和切削終點(diǎn)在X方向的半徑差，當(dāng)螺紋切削起點(diǎn)的X向坐標(biāo)大于切削終點(diǎn)時(shí)i為正值，反之i為負(fù)值，當(dāng)切削直螺紋時(shí)i＝0；k——螺紋牙型高度，半徑值，單位μm；  △d——第一次切削的切削深度，半徑值，單位μm； f ——螺距。,【例1-16】加工如圖所示螺紋，試用G76指令編寫其加工程序。…………G00 X45.0 Z2.

11、0； G76 P011060 Q100 R0.2； G76 X16.75 Z-31.0 P1625 Q1000 F2.5； …………,螺紋編程練習(xí)2,螺紋編程練習(xí)3,三、項(xiàng)目實(shí)施（一）零件工藝性分析1. 尺寸分析該零件圖尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。經(jīng)查表可知加工精度等級(jí)最高為IT7。2. 結(jié)構(gòu)分析該零件屬于軸類零件，加工內(nèi)容：圓柱面、圓錐面、圓弧面、溝槽、端面、螺紋和倒角。3. 表面粗糙度分析表面粗糙度為1.6

12、 通過工藝性分析，該階梯軸零件的所有表面均可在數(shù)控車床上加工，且經(jīng)濟(jì)性能良好。,（二）制定工藝方案1. 選擇機(jī)床選用云南機(jī)床廠生產(chǎn)的CY-K6136型數(shù)控車床，系統(tǒng)為GSK980TD，配置前置刀架。2. 加工方法的選擇和加工方案的擬定采用粗車——精車的加工方案。3. 選擇夾具和裝夾方式采用三爪自動(dòng)定心卡盤夾緊毛坯的外圓表面。,4. 刀具的選擇1#刀具：機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位外圓車刀，刀片材料為硬質(zhì)合金，形狀為35°

13、菱形，主偏角90°。用于粗車、精車各外圓表面、端面及倒角。2#刀具：切斷刀，刀片材料為硬質(zhì)合金，刀寬4mm，用于切槽和切斷。3#刀具：硬質(zhì)合金機(jī)夾螺紋刀，用于加工螺紋。5. 量具的選擇量程為150mm，分度為0.02的游標(biāo)卡尺。M20×2的環(huán)規(guī)。,6. 確定加工順序加工順序按先粗后精、先主后次的原則，即粗車外圓→精車外圓和端面→切槽→切螺紋→切斷。7. 設(shè)計(jì)走刀路線（1）粗車外圓表面走刀路線,（2）精

14、車走刀路線從右到左沿零件的輪廓表面進(jìn)給,8. 確定切削用量背吃刀量：粗車時(shí)，每次切削的背吃刀量為2mm（半徑值）。主軸轉(zhuǎn)速：粗車時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為600r/min；精車時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為900r/min；切槽、切斷時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為400r/min；切螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為500r/min。 進(jìn)給量：粗車時(shí)，進(jìn)給量為0.3mm/r；精車時(shí)，進(jìn)給量為0.1mm/r；切槽、切斷時(shí)，進(jìn)給量為0.05mm/r。,（三）制定數(shù)控加工工藝文件1. 數(shù)控

15、加工工序卡,,,2. 數(shù)控加工刀具卡,,,（四）編制數(shù)控程序（五）仿真加工利用數(shù)控仿真軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行工件加工過程的模擬，對(duì)編寫的程序進(jìn)行校驗(yàn)和優(yōu)化。（六）實(shí)訓(xùn)加工獨(dú)立操作數(shù)控車床完成工件的加工，并測(cè)量加工后工件的各個(gè)表面，檢查是否達(dá)到尺寸要求。,小結(jié)本項(xiàng)目首先提出了對(duì)螺紋零件進(jìn)行數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì)和編程的任務(wù)，然后詳細(xì)介紹了為了完成該任務(wù)所必須掌握的相關(guān)知識(shí)。主要包括螺紋基礎(chǔ)知識(shí)，車削螺紋的切削方式和方法，螺紋車