螺紋面數(shù)控加工程序的編制培訓(xùn)資料和數(shù)控機床編程及加工

情境三螺紋（面）數(shù)控加工程序的編制情境描述在數(shù)控車床上加工螺紋，編程指令有單行程螺紋切削指令G32、非整數(shù)導(dǎo)程螺紋切削指令G33、變導(dǎo)程螺紋且學(xué)指令G34、螺紋切削循環(huán)指令G92、螺紋切削符合循環(huán)指令G76.本章主要介紹以下幾方面的內(nèi)容：1.三角形螺紋加工的尺寸計算和切削用量的選擇；2.數(shù)控車床加工螺紋指令G32、G92和G76；3.數(shù)控車床加工螺紋的程序編制。任務(wù)十七外圓柱螺紋面數(shù)控加工程序的編制

一、外圓柱螺紋面數(shù)控加工程序的編制項目任務(wù)書,見表17-1表17-1項目任務(wù)書情境名稱螺紋（面）數(shù)控加工程序的編制學(xué)習(xí)目標1、掌握外圓柱螺紋面的加工工藝的制定；2、掌握外圓柱螺紋面數(shù)控編程技巧與方法。零件名稱絲堵材料45鋼毛坯尺寸Φ50×100任務(wù)內(nèi)容：制定螺紋（面）加工工藝并編制絲堵零件中螺紋（面）的數(shù)控加工程序。（螺紋段外徑已車至φ29.8mm，4x2的退刀槽已加工）學(xué)習(xí)指令：螺紋加工指令G32，螺紋循環(huán)加工指令G92備注制定階梯軸Ⅰ的加工工藝并編制其數(shù)控加工程序。二、學(xué)習(xí)導(dǎo)讀牙型:沿螺紋軸線剖切的截面內(nèi)，螺紋牙兩側(cè)邊的夾角稱為螺紋的牙型。常見螺紋的牙型有三角形、梯形、鋸齒形、矩形等。牙型角α:在螺紋牙型上相鄰兩牙側(cè)間的夾角。普通螺紋的牙型角為60°，英制螺紋牙型角為55°，梯形螺紋牙型角為30°。公稱直徑(D/d)：指螺紋大徑的基本尺寸。螺紋大徑(d或D)亦稱外螺紋頂徑或內(nèi)螺紋底徑。螺紋小徑（D1/d1）亦稱外螺紋底徑或內(nèi)螺紋頂徑。螺紋中徑（D2/d2）是一個假想圓柱的直徑，該圓柱剖切面牙型的溝槽和凸起寬度相等。同規(guī)格的外螺紋中徑和內(nèi)螺紋中徑尺寸相等。螺距(P)是螺紋上相鄰兩牙在中徑上對應(yīng)點間的軸向距離。導(dǎo)程(L)是一條螺旋線上相鄰兩牙在中徑上對應(yīng)點間的軸向距離。理論牙型高度(h)是在螺紋牙型上牙頂?shù)窖赖字g，垂直于螺紋軸線的距離。2.螺紋加工尺寸分析車削外螺紋時，零件材料因受車刀擠壓而使外徑脹大，因此實際切削時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實=d-0.1P。在實際生產(chǎn)中，為計算方便，不考慮螺紋車刀的刀尖半徑r的影響，一般取螺紋牙型高度h=0.65P，故螺紋實際小徑dl實=d-2h=d-1.3P。由于車削螺紋時起始需要一個加速過程，結(jié)束前有一個減速過程，因此螺紋兩端必須設(shè)置足夠的升速進刀段δ1和減速退刀段δ2，如圖17-1所示。實際生產(chǎn)中，一般取δ1=2-5mm，大螺距和高精度的螺紋取值大一些；δ2一般為退刀槽寬度值的一半左右，一般取δ2=1-3mm。若螺紋收尾處沒有退刀槽時，收尾處的形狀與數(shù)控系統(tǒng)有關(guān)，一般按45°退刀收尾。圖17-13.螺紋車削時進刀方法的選擇在數(shù)控車床上加工螺紋時的進刀方法通常有直進法、斜進法。當(dāng)螺距P<3mm時，一般采用直進法(如圖17-2a)；螺距P≥3mm時，一般采用斜進法(如圖17-2b)。圖17-24.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。大多數(shù)經(jīng)濟型數(shù)控車床車削螺紋時，推薦主軸轉(zhuǎn)速為n≤1200/P-K式中P一一零件的螺距，mm；K一一保險系數(shù)，一般取80；n一一主軸轉(zhuǎn)速，rpm例如：加工M30x2普通外螺紋時，主軸轉(zhuǎn)速n=1200/P-K=(1200/2-80)r/min=520r/min。根據(jù)零件材料、刀具等因素可選取n=400～500r/min。2）背吃刀量ap車削螺紋時時應(yīng)遵循背吃刀量遞減的分配方式，即后一刀的背吃刀量不能超過前一刀背吃刀量，否則會因切削面積的增加、切削力過大而損壞刀具。但為了提高螺紋的表面粗糙度，用硬質(zhì)合金螺紋車刀時，最后一刀的背吃刀量不能小于0.1mm。常用螺紋加工走刀次數(shù)與分層切削余量可參閱表17-2。表17-2常用螺紋加工走刀次數(shù)與分層切削余量公制螺紋螺距1.01.52.02.53.03.54.0牙深0.650.9751.31.6251.952.2752.6切深1.31.952.63.253.94.555.2走刀次數(shù)和切削余量1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次0.150.40.40.40.60.65次O.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.23）進給量f單線螺紋的進給量等于螺距，即f=P；多線螺紋的進給量等于導(dǎo)程，即f=L。(1)單行程螺紋切削指令G32指令格式G32X(U)

Z（W）

F

；式中：X、Z——螺紋編程終點的X、Z向坐標，mm，X為直徑值。X省略時為圓柱螺紋切削，Z省略時為端面螺紋切削；X、Z均不省略時為錐螺紋切削；U、W——螺紋編程終點相對編程起點的X、Z向坐標，mm，U為直徑值；F——螺紋導(dǎo)程，mm。指令使用要點：G32進刀方式為直進式；螺紋切削時不能用主軸線速度恒定指令G96；切削斜角a在45°以下的圓錐螺紋時，螺紋導(dǎo)程以Z方向指定。使用G32指令可以加工固定導(dǎo)程的圓柱螺紋或圓錐螺紋，在進行螺紋切削應(yīng)注意在兩端設(shè)置足夠的升速進刀段δ1和降速退刀段δ2。學(xué)習(xí)示例：試編寫圖17-3所示螺紋的加工程序。（螺紋導(dǎo)程4mm，升速進刀段δ1=3mm，降速退刀段δ2=1.5mm，假設(shè)只切一刀）。A點是螺紋加工的起點，B點是單行程螺紋切削指令G32的起點，c點是單行程螺紋切削指令G32的終點，D點是X向退刀的終點。A→B采用G00進刀；B→C采用G32車螺紋；C→D采用G00沿X方向退刀；D→A采用G00沿Z方向退刀。圖17-3單行程圓柱螺紋切削指令G32……G00U-60G32W-74.5F4G00U60……(2)螺紋切削循環(huán)指令G92使用G32加工螺紋時需要多次進刀，程序較長，容易出錯。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。指令格式G92X(U)Z(W)I(R)F其中:X、Z——螺紋終點的絕對坐標，mm；U、W——螺紋終點的相對起點坐標，mm；F為螺紋導(dǎo)程，mm；I(R)——圓錐螺紋起點半徑與終點半徑的差值mm。其值的正負判斷方法與G90相同，圓錐螺紋終點半徑大于起點半徑時I(R)為負值；圓錐螺紋終點半徑小于起點半徑時I(R)為正值。對于圓柱螺紋I=0，該項可省略，故圓柱螺紋切削循環(huán)指令格式為G92X(U)Z(W)F。G92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，如圖17-4所示，循環(huán)路徑中除車削螺紋行程②為進給運動（G01）外，其他行程(循環(huán)起點進刀①、螺紋切削終點X方向退刀③、Z方向退刀④)均為快速運動（G00）。該指令是切削圓柱螺紋和圓錐螺紋時使用最多的螺紋切削指令。圖17-4圓柱螺紋切削循環(huán)指令G92圖17-5圓柱螺紋切削循環(huán)學(xué)習(xí)示例：試編寫圖17-5所示圓柱螺紋的加工程序。（假設(shè)毛坯直徑為30mm，每次切削深度為別為0.4mm、0.3mm、0.2mm和0.1mm）……G00X35Z104G00X200Z200……三、任務(wù)解析實際車削時外圓柱面的直徑d實=d-0.1P=(30-0.1×2)mm=(30-0.2)mm=29.8mm。螺紋牙型高度h=0.65P=0.65×2mm=1.3mm。螺紋實際小徑d1實=d-1.3P=(30-1.3×2)mm=27.4mm。升速進刀段和減速退刀段分別取δ1=5mm，δ2=2mm。查表17-2確定切削用量，本任務(wù)中雙邊切深為2.6mm，根據(jù)表中第三列數(shù)值知：分五刀切削螺紋（面），切削余量（切深）分別為0.9mm、0.6mm、0.6mm、0.4mm和O.lmm。主軸轉(zhuǎn)速n≤1200/P-K=(1200/2-80)r/min=520r/min。進給量f=P=2mm。2.加工工藝路線：裝夾→對刀→設(shè)置編程原點O為零件右端面中心→螺紋車削切深0.9mm（螺距為2mm）→螺紋車削切深0.6mm→螺紋車削切深0.6mm→螺紋車削切深0.4mm→螺紋車削切深0.1mm。四、任務(wù)實施（零件加工工藝分析與編程）1．工裝：采用三爪自定心卡盤夾緊零件的外圓周面。2．刀具選擇：數(shù)控加工刀具見表17-3。表17-3數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號×××零件名稱絲堵零件圖號×××序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀尖半徑R/mm刀尖方位T備注1T01600硬質(zhì)合金螺紋刀1螺紋（面）8編制×××審核×××批準×××共頁第頁3．制作加工工藝卡絲堵加工工步及切削用量見表17-4。表17-4加工工藝卡單位名稱×××產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號×××絲堵×××工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備車間001×××三爪自定心卡盤數(shù)控車床×××工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格（mm）主軸轉(zhuǎn)速n/(r/min)進給速度f/(mm/r)背吃刀量ap/（mm）備注1裝夾，找正手動2對刀，設(shè)置編程原點O為零件右端面中心；T0125×25手動3螺紋車削第一刀，螺距為2mm切深0.9mmmmT0125×2552020.45自動4螺紋車削第二刀，螺距為2mm切深0.6mmT0125×2552020.3自動5螺紋車削第三刀，螺距為2mm切深0.6mmT0125×2552020.3自動6螺紋車削四刀，切深0.4mmT0125×2552020.2自動7螺紋車削第五刀，切深0.1mmT0125×2552020.05自動編制×××審核×××批準×××年月日共頁第頁五、程序編制絲堵數(shù)控加工程序(G32指令)清單見表17-5。表17-5數(shù)控加工程序清單程序號:04001程序段號程序內(nèi)容說明N1OG40G97G99S520M03；主軸正轉(zhuǎn)520r/min

N20T0404；螺紋刀T04N30M80；切削液開N40GOOX32.0Z5.0；螺紋加工的起點N50X29.1；自螺紋大徑30mm進第一刀，切深0.9mmN60G32Z-28.0F2.0；螺紋車削第一刀，螺距為2mmN70GOOX32.0；X向退刀N80Z5.0；Z向退刀N90X28.5；進第二刀，切深0.6mmN100G32Z-28.0F2.0；螺紋車削第二刀，螺距為2mmNllOGOOX32.0；X向退刀N120Z5.0；Z向退刀N130X27.9；進第三刀，切深0.6mmN140G32Z-28.0F2.0；螺紋車削第三刀，螺距為2mmN150GOOX32.0；X向退刀N160Z5.0；Z向退刀N170X27.5；進第四刀，切深0.4mmN180G32Z-28.0F2.0；螺紋車削第四刀，螺距為2mmN190GOOX32.0；X向退刀N200Z5.0；Z向退刀N210X27.4；進第五刀，切深0.1mmN220G32Z-28.0F2.0；螺紋車削第五刀，螺距為2mmN230GOOX32.0；X向退刀N240Z5.0；Z向退刀N250X27.4；重復(fù)走刀一次，光整螺紋表面，切深為0mmN260G32Z-28.0F2.0；N270GOOX200.0；X向退刀N280Z100.0；Z向退刀，回換刀點N290M30；程序結(jié)束絲堵數(shù)控加工程序(G92指令)清單見表17-6。表17-6數(shù)控加工程序清單程序號：04004程序段號

程序內(nèi)容說明N10G40G97G99S520M03；主軸正轉(zhuǎn)520r/minN20T0404；螺紋刀T04N30M08；切削液開N40G00X31.0Z5.0；螺紋加工循環(huán)起點N50G92X29.1Z-28.0F2.0；螺紋車削循環(huán)第一刀，切深0.9mm，螺距為2mm

N60X28.5；第二刀，切深0.6mmN70X27.9；第三刀，切深0.6mmN8OX27.5；第四刀，切深0.4mmN90X27.4；第五刀，切深0.1mmNlOOX27.4；重復(fù)走刀一次，光整螺紋表面，螺距為2mm

NllOGOOX200.0ZlOO.0；回換刀點N120M30；程序結(jié)束五、課堂鞏固練習(xí)任務(wù)十八圓錐螺紋數(shù)控加工程序的編制圓錐螺紋數(shù)控加工程序的編制任務(wù)書,見表18-1。表18-1任務(wù)書情境名稱螺紋（面）數(shù)控加工程序的編制學(xué)習(xí)目標1、掌握圓錐螺紋的加工工藝的制定；2、掌握圓錐螺紋數(shù)控編程技巧與方法。零件名稱錐絲堵材料45鋼毛坯尺寸Φ50×100任務(wù)內(nèi)容：制定螺紋（面）加工工藝并編制錐絲堵零件中螺紋（面）的數(shù)控加工程序。（螺紋段外徑已車至小端直徑Φ19.8mm，大端直徑Φ24.8mm4x2的退刀槽已加工）學(xué)習(xí)指令：螺紋加工指令G32，螺紋循環(huán)加工指令G92備注二、學(xué)習(xí)導(dǎo)讀(1)單行程螺紋切削指令G32指令格式G32X(U)

Z（W）

F

；式中：X、Z——螺紋編程終點的X、Z向坐標，mm，X為直徑值,X、Z均不省略時為錐螺紋切削；U、W——螺紋編程終點相對編程起點的X、Z向坐標，mm，U為直徑值；F——螺紋導(dǎo)程，mm。學(xué)習(xí)示例：試編寫圖18-1所示圓錐螺紋的加工程序。（螺紋導(dǎo)程3.5mm，升速進刀段δ1=2mm，降速退刀段δ2=1mm，螺紋深2mm，每次切削深度為別為0.4mm、0.3mm、0.2mm和0.1mm）。A點是螺紋加工的起點，B點是單行程螺紋切削指令G32的起點，C點是單行程螺紋切削指令G32的終點，D點是X向退刀的終點。A→B采用G00進刀；B→C采用G32車螺紋；C→D采用G00沿X方向退刀；D→A采用G00沿Z方向退刀。圖18-1單行程圓錐螺紋切削指令G32……（假設(shè)刀尖已到達A點）G00X50W43G00X50W43G00X50W43X12G00X50W43G00U50W50……(2)圓錐螺紋指令格式G92X(U)Z(W)I(R)F其中:X、Z——螺紋終點的絕對坐標，mm；U、W——螺紋終點的相對起點坐標，mm；F——螺紋導(dǎo)程，mm；I(R)——圓錐螺紋起點半徑與終點半徑的差值mm.其值的正負判斷方法與G90相同，圓錐螺紋終點半徑大于起點半徑時I(R)為負值；圓錐螺紋終點半徑小于起點半徑時I(R)為正值。G92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，如圖18-2所示，循環(huán)路徑中除車削螺紋行程②為進給運動（G01）外，其他行程(循環(huán)起點進刀①、螺紋切削終點X方向退刀③、Z方向退刀④)均為快速運動（G00）。圖18-2圓錐螺紋切削循環(huán)指令G92根據(jù)圖18-3，由幾何相似性計算螺紋循環(huán)加工中各點坐標，見表18-2。表18-2螺紋循環(huán)中各點坐標點ABCDEFGH坐標值（80，62）（8.8，62）（48.4，12）（7.4，62）（47.4，12）（80，12）（7.0，62）（47.0，12）……G00X80Z62G92X47.4Z12I-20F2G00X200Z200……三、任務(wù)解析升速進刀段δ1=2mm，降速退刀段δ2=1mm，如圖18-4所示，實際車削時的外圓錐面的直徑d實=d-0.1P=(d-0.1×2)mm，螺紋大徑小端為Φ19.8mm，螺紋大徑大端為Φ24.8mm。圖18-4圓錐螺紋加工尺寸計算螺紋牙型高度h實=0.65x2mm=1.3mm.升速進刀段和減速退刀段分別取δ1=3mm，δ2=2mm,由幾何相似性可得：A點坐標為（19.53，3），B點坐標為（25.31，-34）。查表17-2確定切削用量，本任務(wù)中雙邊切深為2.6mm，根據(jù)表中第三列數(shù)值知：分五刀切削螺紋（面），切削余量（切深）分別為0.9mm、0.6mm、0.6mm、0.4mm和O.lmm。主軸轉(zhuǎn)速n≤1200/P-K=(1200/2-80)=520r/min。進給量F=P=2mm。當(dāng)采用圓錐螺紋切削循環(huán)指令G92加工錐絲堵的錐螺紋時，根據(jù)圖18-4，G92指令中的數(shù)R=19.53/2-25.31/2=-2.9mm。2.確定加工路線：2.加工工藝路線：裝夾→對刀→設(shè)置編程原點O為零件右端面中心→螺紋車削切深0.9mm（螺距為2mm）→螺紋車削切深0.6mm→螺紋車削切深0.6mm→螺紋車削切深0.4mm→螺紋車削切深0.1mm。四、任務(wù)實施（零件加工工藝分析與編程）1．工裝：采用三爪自定心卡盤夾緊零件的外圓周面。2．刀具選擇：數(shù)控加工刀具見表18-3。表18-3數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號×××零件名稱錐絲堵零件圖號×××序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀尖半徑R/mm刀尖方位T備注1T01600硬質(zhì)合金螺紋刀1圓錐螺紋（面）8編制×××審核×××批準×××共頁第頁3．制作加工工藝卡錐絲堵加工工步及切削用量見表18-4。表18-4加工工藝卡單位名稱×××產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號×××錐堵×××工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備車間001×××三爪自定心卡盤數(shù)控車床×××工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格（mm）主軸轉(zhuǎn)速n/(r/min)進給速度f/(mm/r)背吃刀量ap/（mm）備注1裝夾，找正手動2對刀，設(shè)置編程原點O為零件右端面中心；T0125×25手動3螺紋車削第一刀，螺距為2mm切深0.9mmmmT0125×2552020.45自動4螺紋車削第二刀，螺距為2mm切深0.6mmT0125×2552020.3自動5螺紋車削第三刀，螺距為2mm切深0.6mmT0125×2552020.3自動6螺紋車削四刀，切深0.4mmT0125×2552020.2自動7螺紋車削第五刀，切深0.1mmT0125×2552020.05自動編制×××審核×××批準×××年月日共頁第頁五、程序編制錐絲堵數(shù)控加工程序(G32指令)清單見表18-5。表18-5數(shù)控加工程序清單程序號:04002程序段號程序內(nèi)容說明N1OG40G97G99S400M03；主軸正轉(zhuǎn)400r/minN20T0404；螺紋刀T04N30MO8；切削液開N40GOOX27.0Z3.0；螺紋加工的起點N50X18.6；進第一刀，切深0.9mmN60G32X24.4Z-34.0F2.0；螺紋車削第一刀，螺距為2mmN70GOOX27.0；X向退刀NSOZ3.0；Z向退刀N90X18.O；進第二刀，切深0.6mmNIOOG32X23.8Z-34.0F2.0；螺紋車削第二刀，螺距為2mmNllOGOOX27.0；X向退刀N120Z3.0；Z向退刀N130XI7.4；進第三刀，切深0.6mmN140G32X23.2Z-34.0F2.0；螺紋車削第三刀，螺距為2mmN150GOOX27.0；X向退刀N160Z3.0；Z向退刀N170X17.0；進第四刀，切深0.4mmN18OG32X22.8Z-34.0F2.0；螺紋車削第四刀，螺距為2mmNI90GOOX27.0；X向退刀N200Z3.0；Z向退刀N210X16.9；進第五刀，切深0.1mmN220G32X22.7Z-34.0F2.0；螺紋車削第五刀，螺距為2mmN230GOOX27.0；X向退刀N240Z3.0；Z向退刀N250X16.9；重復(fù)走刀一次，光整螺紋表面，螺距為2mmN260G32X22.7Z-34.0F2.0；N270GOOX200.0；X向退刀N2S0Z1OO.O；Z向退刀，回換刀點N290M30；程序結(jié)束絲堵數(shù)控加工程序(G92指令)清單見表17-6。表17-6數(shù)控加工程序清單程序號：04005程序段號程序內(nèi)容說明N10G40G97G99S400M03；主軸正轉(zhuǎn)400r/minN20T0404；螺紋刀T04N30M08；切削液開N40G00X27.0Z2.0；螺紋加工循環(huán)起點N50G92X24.4Z-34.0R-2.9F2.0；螺紋車削循環(huán)第一刀，切深0.9mm，螺距為2mmN60X23.8；第二刀，切深0.6mmN70X23.2；第三刀，切深0.6mmN8OX22.8；第四刀，切深0.4mmN90X22.7；第五刀，切深0.1mmNlOOX22.7；重復(fù)走刀一次，光整螺紋表面，螺距為2mmNllOGOOX200.0ZlOO.0；回換刀點N120M30；程序結(jié)束任務(wù)十九內(nèi)螺紋(面)數(shù)控加工程序的編制一、內(nèi)螺紋（面）數(shù)控加工程序的編制任務(wù)書，,見表19-1。表19-1任務(wù)書情境名稱螺紋（面）數(shù)控加工程序的編制學(xué)習(xí)目標1、掌握內(nèi)螺紋的加工工藝的制定；2、掌握內(nèi)螺紋數(shù)控編程技巧與方法。零件名稱螺母材料45鋼毛坯尺寸Φ55×80任務(wù)內(nèi)容：制定內(nèi)螺紋（面）加工工藝并編制螺母零件中內(nèi)螺紋（面）的數(shù)控加工程序。（內(nèi)螺紋的底孔Φ22mm已車完，1.5x45°的倒角已加工）學(xué)習(xí)指令：螺紋加工指令G32，備注二、學(xué)習(xí)導(dǎo)讀與知識準備車削內(nèi)螺紋時，由于車刀切削的擠壓作用，內(nèi)孔直徑要縮小，所以車削內(nèi)螺紋時底孔的直徑應(yīng)大于螺紋小徑。實際加工中，一般取螺紋小徑實際值D1實=D-P。一般取螺紋牙型高度h=0.65P，編程時螺紋小徑計算值Dl計=D-2h=D-1.3P。三、任務(wù)解析本任務(wù)中，實際車削時取內(nèi)螺紋的底孔的直徑D1實=D-P=(24-2)mm=22mm。螺紋實際牙型高度h=0.65P=(0.65×2)mm=1.3mm。內(nèi)螺紋實際大徑D=24mm。編程時螺紋小徑計算值Dl計=D-2h=D-1.3=D-1.3P=(24-1.3×2)mm=21.4mm。升速進刀段和減速退刀段分別取δ1=5mm，δ2=2mm。查表17-2確定切削用量，本任務(wù)中雙邊切深為2.6mm，根據(jù)表中第三列數(shù)值知：分五刀切削螺紋（面），切削余量（切深）分別為0.9mm、0.6mm、0.6mm、0.4mm和O.lmm。主軸轉(zhuǎn)速n≤1200/P-K=（1200/2-80）=520r/min。進給量f=P=2mm。四、任務(wù)實施（零件加工工藝分析與編程）1．工裝：采用三爪自定心卡盤夾緊零件的外圓周面。2．刀具選擇：數(shù)控加工刀具見表18-3。表18-3數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號×××零件名稱螺母零件圖號×××序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀尖半徑R/mm刀尖方位T備注1T01600硬質(zhì)合金內(nèi)螺紋刀1內(nèi)螺紋（面）6編制×××審核×××批準×××共頁第頁3．制作加工工藝卡錐絲堵加工工步及切削用量見表18-4。表18-4加工工藝卡單位名稱×××產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號×××螺母×××工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備車間001×××三爪自定心卡盤數(shù)控車床×××工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格（mm）主軸轉(zhuǎn)速n/(r/min)進給速度f/(mm/r)背吃刀量ap/（mm）備注1裝夾，找正手動2對刀，設(shè)置編程原點O為零件右端面中心；T01手動3螺紋車削第一刀，螺距為2mm切深0.9mmmmT0152020.45自動4螺紋車削第二刀，螺距為2mm切深0.6mmT0152020.3自動5螺紋車削第三刀，螺距為2mm切深0.6mmT0152020.3自動6螺紋車削四刀，切深0.4mmT0152020.2自動7螺紋車削第五刀，切深0.1mmT0152020.05自動編制×××審核×××批準×××年月日共頁第頁五、程序編制螺母數(shù)控加工程序(G32指令)清單見表18-5。表18-5數(shù)控加工程序清單程序號:04003程序段號程序內(nèi)容說明N10G40G97G99S520M03；主軸正轉(zhuǎn)520r/minN20T0404；螺紋刀T04N30M08；切削液開N40GOOX20.0Z5.0；螺紋加工的起點N50X22.3；自螺紋小徑21.4mm進第一刀，切深0.9mmN60G32Z-52.0F2.0；螺紋車削第一刀，螺距為2mmN70GOOX20.0；X向退刀N80Z5.0；Z向退刀N90X22.9；進第二刀，切深0.6mmN100G32Z-52.0F2.0；螺紋車削第二刀，螺距為2mmNllOGOOX20.0；X向退刀N120Z5.0；Z向退刀N130X23.5；進第三刀，切深0.6mmN140G32Z-52.0F2.0；螺紋車削第三刀，螺距為2mmN150GOOX20.0；X向退刀N160Z5.0；Z向退刀N170X23.9；進第四刀，切深0.4mmN180G32Z-52.0F2.0；螺紋車削第四刀，螺距為2mmN190GOOX20.0；X向退刀N200Z5.0；Z向退刀N210X24.0；進第五刀，切深0.1mmN220G32Z-52.0F2.0；螺紋車削第五刀，螺距為2mmN230GOOX20.0；X向退刀N240Z5.0；Z向退刀N250X24.0；重復(fù)走刀一次，光整螺紋表面，螺距為2mmN260G32Z-52.0F2.0；N270GOOX20.0；X向退刀N280ZlOO.O；Z向退刀N290X200.0；回換刀點N300M30；程序結(jié)束螺母數(shù)控加工程序(G92指令)清單見表18-6。表18-6數(shù)控加工程序清單序號：04006程序段號程序內(nèi)容說明N10G40G97G99S5200M03；主軸正轉(zhuǎn)520r/minN20T0404；螺紋刀T04N30M08切削液開N40G00X20.0Z5.0；螺紋加工循環(huán)起點N50G92X22.3Z-52.0F2.0螺紋車削循環(huán)第一刀，切深0.7mm，螺距為2mmN60X22.9第二刀，切深0.6mmN70X23.5第三刀，切深0.6mmN8OX23.9第四刀，切深0.4mmN90X24.0第五刀，切深0.1mmNlOOX24.0；重復(fù)走刀一次，光整螺紋表面，螺距為2mmNllOGOOX200.0ZlOO.0；X向退刀至換刀點N120M30；程序結(jié)束五、課堂鞏固練習(xí)任務(wù)二十外圓錐螺紋（面）數(shù)控加工程序的編制一、圓錐螺紋（面）數(shù)控加工程序的編制任務(wù)書。表20-1任務(wù)書情境名稱螺紋（面）數(shù)控加工程序的編制學(xué)習(xí)目標1、掌握圓錐螺紋的加工工藝的制定；2、掌握圓錐螺紋數(shù)控編程技巧與方法。零件名稱錐絲堵材料45鋼毛坯尺寸Φ50×100任務(wù)內(nèi)容：用G76指令編制錐絲堵零件中內(nèi)螺紋（面）的數(shù)控加工程序。(螺紋外徑已車至小端直徑Ф34.8mm，大端直徑Ф39.8)學(xué)習(xí)指令：復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令G76備注二、學(xué)習(xí)導(dǎo)讀與學(xué)習(xí)準備螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G76用于多次自動循環(huán)切削螺紋（如圖20-1所示），可以完成一個螺紋段的全部加工任務(wù)。它的進刀方法有利于改善刀具的切削條件，切深和進刀次數(shù)等均可設(shè)置后自動完成。G76指令經(jīng)常用于加工不帶退刀槽的圓柱螺紋和圓錐螺紋，在編程中應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用該指令。1.螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令（G76）編程格式：

G76P(m)（r）（α）Q（△dmin）R(d)；G76X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(△d)F(f)；其中：m——精車重復(fù)次數(shù)，從1～99，該參數(shù)為模態(tài)量。r——螺紋尾部倒角量，該值的大小可設(shè)定在O.OL～9.9L之間，系數(shù)應(yīng)為O.1的整數(shù)倍，用00-99之間的兩位整數(shù)來表示其中L為螺距。該參數(shù)為模態(tài)量。α——刀尖角度，從80°、60°、55°、30°、29°和0°等6個角度中選擇，用兩位整數(shù)來表示，常用60°、55°和30°三個角度。該參數(shù)為模態(tài)量。圖20-1螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G76與進刀法m、r和α用地址P同時指定例如:m=2，r=1.2L，α=60°表示為P021260。Δdmin——最小車削深度，μm，用半徑編程指定。車削過程中每次的車削深度為，當(dāng)計算值小于Δdmin值時，深度鎖定為該值，該參數(shù)為模態(tài)量。d——精車余量，μm，用半徑編程指定。該參數(shù)為模態(tài)量。X（V)、Z(W)——螺紋終點坐標，mm。，

i——螺紋部分的半徑差，mm。加工圓柱螺紋時，i=0，可省略該參數(shù)；加工圓錐螺紋時，當(dāng)X向切削起始點坐標小于切削終點坐標時，i為負值，反之為正。k——螺紋高度，μm，用（X軸方向的）半徑值指定。Δd——第一次車削深度，μm，用（X軸方向的）半徑值指定。f——螺紋螺距（單線螺紋）或螺紋導(dǎo)程（多線螺紋），mm。螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G76中，Q、P、R地址后的數(shù)值一般以無小數(shù)點形式表示。加工三角螺紋時，以上參數(shù)一般取:m=2，r=1.1L，α=60°，表示為P021160。Δdmin=0.1mm，d=0.05mm，k=0.65p，Δd根據(jù)零件材料、螺紋導(dǎo)程、刀具和機床剛性綜合給定，建議取0.7-2.0mm。其他參數(shù)由零件具體尺寸確定。學(xué)習(xí)示例：試編寫如圖20-2所示圓柱螺紋的加工程序,螺距為6mm。（升速進刀段取δ1=3mm，減速退刀段取δ2=2mm）圖20-2螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G76加工三角螺紋，取:m=2，r=1.2L，α=60°，表示為P021260?！璆00X70Z133G76P021260Q100R100G76X60.64Z23R0F6P3680Q1800……三、任務(wù)解析1.螺紋加工尺寸計算。實際車削時外圓柱面的直徑為d1實=d-0.2P，螺紋小端大徑d實=(35-O.2)mm=34.8mm，螺紋大端大徑d實=(40-O.2)mm=39.8mm。用G70或GO1加工保證。螺紋牙型高度h實=O.65P=O.65×2mm=1.3mm。螺紋大端小徑d1實=（d-1.3P）=(40-1.3×2)mm=37.4mm。即螺紋終點X方向直徑值為37.4。升速進刀段取δ1=3mm。精車重復(fù)次數(shù)m=2，螺紋尾倒角量r=1.1L，刀尖角度α=60度，表示為即P021160。最小車削深度Δdmin=0.1mm，表示為Q100。精車余量d=0.05mm，表示為R50(μm)。螺紋終點坐標X=37.4mm，Z=-35mm。螺紋部分的半徑差i=（35-40）/2=-2.5mm，表示為R-2.5（mm）。螺紋高度k=1.3mm，表示為P1300。第一次車削深度Δd取1.0mm，表示為Q1000。f=2mm，表示為F2.0.主軸轉(zhuǎn)速n≤1200/p-k=（1200/2-80）r/min=520r/min。四、任務(wù)實施（零件加工工藝與編程）1．工裝：采用三爪自定心卡盤夾緊零件的外圓面。2．刀具選擇：數(shù)控加工刀具見表20-2。表20-2數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號×××零件名稱錐絲堵零件圖號×××序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀尖半徑R/mm刀尖方位T備注1T01600硬質(zhì)合金螺紋刀1圓錐螺紋（面）8編制×××審核×××批準×××共頁第頁3．制作加工工藝卡錐絲堵加工工步及切削用量見表20-3。表20-3加工工藝卡單位名稱×××產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號×××錐絲堵×××工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備車間001×××三爪自定心卡盤數(shù)控車床×××工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格（mm）主軸轉(zhuǎn)速n/(r/min)進給速度f/(mm/r)背吃刀量ap/（mm）備注1裝夾，找正手動2對刀，設(shè)置編程原點O為零件右端面中心；T0125×25手動3螺紋循環(huán)車削第一刀T0125×2552021自動4螺紋循環(huán)車削第二刀T0125×2552020.15自動5螺紋循環(huán)車削第三刀T0125×2552020.1自動6螺紋循環(huán)車削第四刀T0125×2552020.05自動編制×××審核×××批準×××年月日共頁第頁錐絲堵數(shù)控加工程序清單見表20-4。表20-4數(shù)控加工程序清單程序號：04008程序段號程序內(nèi)容說明N10G40G97G99S520M03；主軸正轉(zhuǎn)520r/minN20T0404；螺紋刀T04N30M08切削液開N40G00X41.0Z3.0；螺紋加工循環(huán)起點N50G76P021160Q100R50；螺紋車削復(fù)合循環(huán)N60G76X37.4Z-35.0P1300Q1000F2.0；螺紋車削復(fù)合循環(huán)N70G00X200.0Z100.0；回換刀點N8OX30；程序結(jié)束五、課堂鞏固練習(xí)任務(wù)二十一復(fù)合外圓面（錐面、柱面、成形面、螺紋面）數(shù)控加工程序的編制一、復(fù)合外圓面數(shù)控加工程序的編制任務(wù)書，表21-1任務(wù)書情境名稱螺紋（面）數(shù)控加工程序的編制學(xué)習(xí)目標1、掌握復(fù)合外圓面的加工工藝的制定；2、掌握復(fù)合外圓面數(shù)控編程技巧與方法。零件名稱螺紋軸材料45鋼毛坯尺寸Φ45×100任務(wù)內(nèi)容：制定螺紋軸的加工工藝并編制其數(shù)控加工程序。學(xué)習(xí)指令：外圓粗車循環(huán)指令G71精加工循環(huán)指令G70螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G92暫停指令G04備注二、學(xué)習(xí)導(dǎo)讀與學(xué)習(xí)準備根據(jù)表21-1任務(wù)書零件圖要求，綜合應(yīng)用外圓粗車循環(huán)指令G71、精加工循環(huán)指令G70、螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G92和暫停指令G04等指令進行編程。采用三爪自定心卡盤裝卡，零件伸出卡盤75mm，加工零件外輪廓至尺寸要求后切斷，留0.5mm余量。零件調(diào)頭，夾Φ42mm外圓，車削右端面至尺寸要求。三、任務(wù)解析圖紙上有公差值的尺寸，編程時取極限尺寸的平均值。由此可得Φ34、Φ42外圓的編程尺寸分別為33.969mm、41.981mm。螺紋牙頂外圓柱加工直徑23.8mm，螺距P=2mm，螺紋小徑21.4mm，雙邊切深2.6mm,分5刀進行，每次分別為：0.9mm、0.6mm、0.6mm、0.4mm、0.1mm。2.加工工藝路線：裝夾→對刀→設(shè)置編程原點O為零件右端面中心→粗車外輪廓，留余量0.5mm→精車各表面至尺寸要求→切槽5×2至尺寸要求→粗、精加工螺紋→切斷，留余量0.5mm→調(diào)頭車右端面至尺寸要求。四、任務(wù)實施（零件加工工藝與編程）1．工裝：采用三爪自定心卡盤夾緊零件的外圓周面。2．刀具選擇：數(shù)控加工刀具見表21-2。表21-2數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號×××零件名稱螺紋軸零件圖號×××序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀尖半徑R/mm刀尖方位T備注1T01硬質(zhì)合金900外圓車刀1粗車外圓（輪廓）0.43右偏刀2T02硬質(zhì)合金900外圓車刀1精車外圓（輪廓）0.23右偏刀3T03硬質(zhì)合金切槽刀（刀寬4mm）1切螺紋退刀槽4T04900硬質(zhì)合金螺紋車刀1車外螺紋0.2編制×××審核×××批準×××共頁第頁3．制作加工工藝卡螺紋軸加工工步及切削用量見表21-3。表21-3加工工藝卡單位名稱×××產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號×××螺紋軸×××工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備車間001×××三爪自定心卡盤數(shù)控車床×××工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格（mm）主軸轉(zhuǎn)速n/(r/min)進給速度f/(mm/r)背吃刀量ap/（mm）備注1裝夾，找正手動2平端面，對刀，設(shè)置編程原點O為零件右端面中心；T0125×206001.01.0手動3粗車外輪廓，留余量0.5mmT01

25×206000.251.5自動4精車各表面至尺寸要求T0225×208000.150.25自動5切槽5×2至尺寸要求T0325×204500.054自動6粗、精加工螺紋T0425×204001.5

自動7切斷，留余量0.5mmT0325×203500.05

自動8調(diào)頭車右端面T0125×206000.151.0手動編制×××審核×××批準×××年月日共頁第頁螺紋軸數(shù)控加工程序清單見表21-4。表21-4數(shù)控加工程序清單程序號：07001程序段號程序內(nèi)容說明N10G40G97M03S600F0.25；主軸正轉(zhuǎn)600r/min,進給量為0.25mm/rN20T0101；用T0101N30M08；切削液開N40G00X45.0Z2.0；快速進刀至循環(huán)起點N50G71U1.5R0.5；粗車循環(huán)，背吃刀量1.5mm，退刀量0.5mmN60G71P70Q190U0.5W0.05；精車路線為N70～N190，X向精車余量0.5mm；Z向精車余量0.05mm；N70G00X0；快速進刀N80G01G42Z0.0；刀具右補償，精加工輪廓起點N90X19.8；車削端面至螺紋倒角起點N100X23.8Z-2.0；車螺紋倒角N110Z-25.0；車螺紋牙頂圓N120X28.0；車Φ28階臺N130X33.969Z-33.0；車外圓錐面N140Z-44.0；車Φ34外圓N150G02X41.969Z-48.0R4.0；車R4圓弧N160G01X41.98；車至Φ34外圓公差中值N170Z-61.0；車Φ42外圓N180X45.0；X向退刀N190G01G40X46.0；取消刀補N200G00X200.0Z100.0；快速退刀至換刀點N210M09；切削液停N220M05；主軸停N230T0202；換刀T0202N240Z03S800F0.12；主軸正轉(zhuǎn)800r/min，進給量0.12mm/rN250M08；切削液開N260G00X45.0Z2.0；快速進刀至循環(huán)起點N270G70P70Q190；精車循環(huán)N280G00X200.0Z100.0；快速退刀至換刀點N290M09；切削液停N300M05；主軸停N310T0303；換切刀N320M03S350F0.05；主軸正轉(zhuǎn)350r/min，進給量0.05mm/rN330M08；切削液開N340G00X30.0Z-25.0；快速進刀至第一刀切槽起點N350G01X21.0；切槽第一刀留0.5mm余量N360G04X1.0；暫停1sN370G00X30.0；快速退刀至第一刀切槽起點N380

Z-24.0；快速進刀至第二刀切槽起點N390G01X20.0；切槽第一刀N400G04X1.0；暫停1sN410G01Z-25.0；車槽底N420G00X30.0；X向快速退刀N430G00X200.0Z100.0；快速退刀至換刀點N440M09；切削液停N450M05；主軸停N460T0404；換刀T0404N470M03S400；主軸正轉(zhuǎn)400r/minN480M08；切削液開N490G00X28.0Z5.0；快速進刀至螺紋循環(huán)起點N500G92X23.1；Z-21.0F2.0；螺紋車削循環(huán)第一刀，切深0.9mm，螺距為2mmN510X22.5；螺紋車削循環(huán)第二刀，切深0.6mmN520X21.9；螺紋車削循環(huán)第三刀，切深0.6mmN530X21.5；螺紋車削循環(huán)第四刀，切深0.4mmN540X21.4；螺紋車削循環(huán)第五刀，切深0.1mmN550X21.4；重復(fù)走刀一次，光整螺紋表面，螺距為2mmN560G00X200.0Z100.0；快速退刀至換刀點N570M09；切削液停N580M05；主軸停N590T0303；換切刀N600M03S350F0.05；主軸正轉(zhuǎn)350r/minN610M08；切削液開N620G00X43.0Z-60.5；快速進刀至切斷起點，留0.5mm余量N630G01X0.0；切斷N640G00X45.0；X向退刀N650G00X200.0Z100.0；快速退刀N660M30；程序結(jié)束五、課堂鞏固練習(xí)機械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控機床編程及加工機械工程實驗教學(xué)中心實驗?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計算機上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗程序，然后在數(shù)控機床上對工件進行加工；結(jié)合機械加工工藝，實現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的