項目5三角形螺紋加工

數(shù)控機床模塊二：數(shù)控車床編程與操作加工工程5：三角形螺紋加工一、工程呈現(xiàn)零件圖一、工程呈現(xiàn)知識目標：能力目標：情感目標：1.通過工件制作，學生體驗成功的喜悅，感受軟件和機器的綜合魅力，從而提高學生專業(yè)課的學習興趣；2.通過任務(wù)驅(qū)動的方法逐步完成工程，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和分析問題的能力。3.通過分工協(xié)作，加強團隊合作精神。1.掌握軸向切削固定循環(huán)指令G90、徑向切削固定循環(huán)指令G94、螺紋切削固定循環(huán)指令G92、螺紋加工指令G32；2.了解三角螺紋的尺寸計算方法；3.會制訂螺紋加工工藝及合理選擇循環(huán)參數(shù)，確定切削用量1.熟練裝夾工件毛坯和刀具；2.掌握螺紋車刀的安裝及對刀方法；

3.會使用VNUC數(shù)控仿真軟件進行練習；4.完成三角形螺紋零件的加工，熟悉其尺寸控制及檢驗方法三角形螺紋零件加工是學習數(shù)控車床編程與操作加工的最重要一環(huán)。通過本工程的學習，要掌握如下知識：軸向切削固定循環(huán)指令G90、徑向切削固定循環(huán)指令G94、螺紋切削固定循環(huán)指令G92、螺紋加工指令G32；三角螺紋零件加工工藝制定及循環(huán)參數(shù)選擇；螺紋刀和切斷刀的選擇及對刀方法；完成三角螺紋零件的加工及其尺寸控制、檢驗方法。二、工程分析數(shù)控車床上零件加工過程

〔1〕固定循環(huán)切削指令G90、G94、G92軸向切削固定循環(huán)指令G90G90X（U）＿Z（W）＿F＿；（圓柱切削）G90X（U）＿Z（W）＿R＿F＿；（圓錐切削）徑向切削固定循環(huán)G94G94X（U）＿Z（W）＿R＿F＿；

螺紋切削固定循環(huán)G92G92X（U）＿Z（W）＿R＿F＿；

名稱指令格式1.編程指令三、工程方案〔一〕知識學習數(shù)控車床上零件加工過程

刀具路徑名稱G90G91G92三、工程方案〔一〕知識學習數(shù)控車床上零件加工過程

2.螺紋加工指令G32功能：G32為等距圓柱螺紋或圓錐螺紋車削指令，只需一個指令便可完成螺紋全部車削。指令格式：G32X＿Z＿R＿F＿；其中：〔1〕X，Z值為螺紋加工軌跡終點的坐標值?！?〕R表示螺紋切削的退尾量，R的符號表示回退方向。R為正表示沿X軸正向退回；R為負表示沿X軸負向退回。使用R可免除退刀槽。R可以省略，表示不用系統(tǒng)的回退功能。〔3〕F為螺紋的導程。即主軸每轉(zhuǎn)一周，伺服軸的進給值。當加工錐螺紋時，斜角α在45°以下為Z軸方向的螺紋導程；斜角α在45°以上為X軸方向的螺紋導程。〔一〕知識學習三、工程方案G32指令使用說明：〔1〕使用螺紋切削指令時，進給倍率無效。〔2〕螺紋切削指令為續(xù)效指令，一經(jīng)使用便一直有效，直到被同組的G代碼取代為止?！?〕加工螺紋時，刀具應(yīng)處于螺紋起點位置。〔4〕在螺紋加工軌跡中應(yīng)設(shè)置足夠的升速進刀段δ和降速退刀段δ’，以消除伺服滯后造成的螺距誤差?！?〕從螺紋粗加工到精加工，主軸的轉(zhuǎn)速必須保持一常數(shù)。三、工程方案〔一〕知識學習名稱代號計算公式牙型角α60°螺距P螺紋大徑d螺紋中徑d2d2＝d－0.6495p牙型高度h1h1＝0.5413p螺紋小徑d1d1＝d－2h1＝d-1.083p2.車削三角外螺紋尺寸計算〔主要參數(shù)及公式〕三、工程方案〔一〕知識學習車塑性材料螺紋，在車刀的擠壓作用下，會使外徑脹大，故車螺紋前，圓柱面直徑應(yīng)比螺紋公稱直徑小0.1～0.2mm，一般取d計＝d－0.1p。螺紋實際牙型高度考慮刀尖圓弧半徑等因素的影響，一般取h1實＝0.65p；螺紋實際小徑d1實＝d-2h1實＝d-1.3p。三、工程方案〔一〕知識學習3.車螺紋前圓柱面及螺紋實際小徑確實定工、量、刃具清單圖號種類序號名稱規(guī)格精度單位數(shù)量工具

1三爪自定心卡盤個12卡盤扳手副13刀架扳手副14墊刀片塊若干5劃線盤個1量具1游標卡尺0～150mm0.02mm把12外徑千分尺0～25mm0.01mm把13螺紋環(huán)規(guī)M12×1副14角度樣板60°塊1刀具1外圓粗車刀90°把12外圓精車刀90°把13切槽刀4mm×15mm把14螺紋刀60°把1〔二〕工藝規(guī)劃三、工程方案

1．工、量、刃具選擇數(shù)控車床上零件加工過程

〔二〕工藝規(guī)劃2.制定加工工藝路線先用外圓車刀T01粗車，再外圓車刀T02精車，然后用切槽刀T03切槽，用60°螺紋刀T04車螺紋，最后用用切槽刀T03切斷工件。

三、工程方案數(shù)控車床上零件加工過程

3.合理選擇切削用量加工材料為Q235，硬度不高，切削力不大，切削用量選擇如下表。工步號工步內(nèi)容刀具號切削用量背吃刀量ap(mm)進給速度f(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)1車右端面T011～20.26002粗加工螺紋外圓及Ф18mm外圓，留0.4mm精車余量T011～20.26003精加工螺紋外圓及Ф18mm外圓至尺寸T020.20.18004車4×Ф9mm螺紋退刀槽T0340.084005粗、精車M12×1至尺寸T040.1～0.414006切斷，控制工件總長T0340.08400三、工程方案〔二〕工藝規(guī)劃數(shù)控車床上零件加工過程

〔三〕編制參考程序1.建立工件坐標系工件原點設(shè)在工件右端面與主軸軸線的交點上2.計算基點坐標基點坐標（X，Z）基點坐標（X，Z）P1（9.9，0）P4（18.026，-20.05）P2（11.9，-1）P5（18.026，-35）P3（11.9，-20.05）三、工程方案〔三〕編制參考程序程序段號程序內(nèi)容動作說明N05T0101選擇T01號外圓粗車刀N10G40G99M03S600F0.2取消刀尖半徑補償，絕對坐標編程，轉(zhuǎn)速為600r/min，進給速度為0.2mm/rN20G90G00G42X22Z5刀具快速移動至循環(huán)起點N30G90X18.4Z-40粗加工Ф18mm和Ф12mm的外圓N40G90X16Z-19.9N50G90X14Z-19.9N60G90X12.3Z-19.9N70G40G00X100Z100刀具退回至換刀點N80M00M05程序停，主軸停，測量N90T0202換外圓精車刀N100M03S800精加工轉(zhuǎn)速為800r/minN110G00G42X5.9Z2精加工Ф18mm和Ф12mm的外圓至尺寸N120G01X11.9Z-1F0.1N130Z-20.05N140X18.026N150Z-36N160G00G40X100Z100刀具退回至換刀點N170M00M05程序停，主軸停，測量N180T0303換切槽刀N190M03S400主軸轉(zhuǎn)速為400r/minN200G00X20Z-20.05切槽N210G01X9F0.08N220X20F0.3N230G00X100Z100刀具退回至換刀點N240T0404換螺紋刀N250M03S300主軸轉(zhuǎn)速為300r/minN260G00X14Z2刀具定位到螺紋加工循環(huán)起點N270G92X11.3Z-18F1車螺紋N280G92X10.9Z-18F1N290G92X10.7Z-18F1N300G00X100Z100刀具退回至換刀點N310T0303換切槽刀N320M03S400主軸轉(zhuǎn)速為400r/minN330G00X20Z-39切斷工件N340G01X0F0.08N350X20F0.3N360G00X100Z100刀具退回至換刀點N370M05主軸停止N380M30程序結(jié)束〔三〕編制參考程序數(shù)控車床上零件加工過程

〔四〕VNUC仿真操作先在VNUC仿真軟件上加工，所用毛坯為Φ22的圓鋼。步驟如下：〔1〕翻開仿真軟件，選擇機床和系統(tǒng)?！?〕開機、手動、回參考點?！?〕設(shè)置毛坯、裝夾工件。〔4〕選擇安裝刀具?！?〕新建或調(diào)入程序?！?〕對刀。〔7〕程序校驗?！?〕自動加工。三、工程方案數(shù)控車床上零件加工過程

四、工程實施1.刀具與工件裝夾

刀具裝夾：將外圓粗車刀T01、外圓精車刀T02、切槽刀T03、60°螺紋刀T04分別裝在刀架的1、2、3、4號刀位，并按要求夾緊。其中安裝切斷刀T03時應(yīng)注意使刀桿垂直于工件軸線。工件裝夾：將Φ30的棒料裝夾在三爪自定心卡盤上，伸出75mm，找正并夾緊。數(shù)控車床上零件加工過程

2.對刀

四把刀依次采用試切法〔車端面、車外圓〕進行對刀，并把操作得到的數(shù)據(jù)輸入到各自的刀具補償中。切斷刀仍取左側(cè)刀尖為刀位點，螺紋車刀取刀尖為刀位點。螺紋車刀對刀步驟如下：1．Z軸對刀主軸正轉(zhuǎn)，使螺紋車刀刀尖與工件右端面對齊，采用目測法或借助于金屬直尺對齊。把此時刀尖相對于工件原點的Z向坐標輸入到試切長度中。2．X軸對刀主軸正轉(zhuǎn)，移動螺紋車刀，使刀尖輕輕碰至工件外圓外表或車一段外圓面，Z方向退出刀具；停車，測量外圓直徑。把所得值輸入到工件的試切直徑中。四、工程實施四、工程實施翻開程序，選擇MEM〔自動〕工作方式，翻開機床鎖住開關(guān)，按空運行鍵，再按循環(huán)啟動鍵，觀察程序運行情況；假設(shè)按圖形顯示鍵再按循環(huán)啟動鍵，可進行軌跡仿真，觀察加工軌跡?？者\行結(jié)束后，使空運行及機床鎖住功能復位，機床重新回參考點。把已經(jīng)仿真的程序通過數(shù)控機床MDI鍵盤輸入數(shù)控機床，或拷貝到計算機后再調(diào)出。3.程序輸入4.空運行及仿真數(shù)控車床上零件加工過程

螺紋尺寸控制是將螺紋車刀設(shè)置一定磨損量，當程序運行到N300時，停車用螺紋環(huán)規(guī)檢測。根據(jù)螺紋旋合松緊程度調(diào)小刀具磨損量，重新運行螺紋加工程序段，直至尺寸符合要求為止〔螺紋通規(guī)能通過，止規(guī)通不過為合格〕。首件加工尺寸調(diào)好后將程序中M00M05指令刪除即可進行成批零件的生產(chǎn)，加工中不需要再測量和控制尺寸，直至刀具磨損為止。四、工程實施5.零件加工三角形螺紋零件加工是本工程最重要的內(nèi)容，要認真操作加工，體會加工過程，總結(jié)加工規(guī)律?！?〕零件自動加工〔2〕零件加工過程中尺寸控制五、工程檢查工程考核量化表項目觀測點分值評價方法（K）10.80.60.4計劃決策項目計劃合理、實施準備充分、實施過程中有完整詳細的記錄。20實施檢查在規(guī)定的時間內(nèi)能完成項目，加工產(chǎn)品尺寸精度高、表面光滑，無缺陷