《數(shù)控編程與加工訓(xùn)練教程》課件項目6 螺紋零件的編程與加工

項目6螺紋零件的編程與加工技能要求1．掌握FANUC0iMate數(shù)控系統(tǒng)的單行程車削螺紋G32、螺紋切削單一循環(huán)G92、車螺紋復(fù)合循環(huán)G76的應(yīng)用。2．了解螺紋車刀的選用、車螺紋切削用量的選擇、掌握車螺紋的走刀路線設(shè)計及各主要尺寸的計算。3．了解數(shù)控車床加工螺紋零件的特點，并能夠正確地對螺紋零件進(jìn)行數(shù)控車削工藝分析及編制數(shù)控程序。典型案例

在FANUC0iMate數(shù)控車床上加工如圖6.1所示螺紋球形軸，設(shè)毛坯是Φ52×130mm的棒料，材料為45鋼。圖6-1典型案例零件圖知識學(xué)習(xí)

一、基本螺紋切削指令（G32）該指令用于車削等螺距直螺紋、錐螺紋。格式：G32X（U）__Z（W）__F__說明：（1）X（U）、Z（W）是螺紋終點坐標(biāo)；（2）F是螺紋螺距。注意：（1）在車螺紋期間進(jìn)給速度倍率、主軸速度倍率無效（固定100%）；（2）車螺紋期間不要使用恒表面切削速度控制，而要使用G97；（3）車螺紋時，必須設(shè)置升速段和降速段，這樣可避免因車刀升降速而影響螺距的穩(wěn)定。（4）因受機(jī)床結(jié)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)的影響，車螺紋時主軸的轉(zhuǎn)速有一定的限制。（5）螺紋加工中的走刀次數(shù)和進(jìn)刀量（背吃刀量）會直接影響螺紋的加工質(zhì)量。圖6-2升、降速段示例表6-1常用公制螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量(直徑值)（單位：mm）例：如圖6-6所示，用G32進(jìn)行圓柱螺紋切削。設(shè)定升速段為5㎜，降速段為3㎜。螺紋小徑=大徑－1.3×P=30-1.3×2=27.4㎜。程序如下：┊G00X29.1Z5；G32Z-42.F2；（第一次車螺紋，背吃刀量為0.9㎜）G00X32；Z5；X28.5；（第二次車螺紋,背吃刀量為0.6㎜）G32Z-42.F2；G00X32；Z5；X27.9；G32Z-42.F2；（第三次車螺紋,背吃刀量為0.6㎜）圖6-6

圓柱螺紋切削G00X32；Z5；X27.5；G32Z-42.F2；（第四次車螺紋,背吃刀量為0.4㎜）G00X32；Z5；X27.4；G32Z-42.F2；（最后一次車螺紋,背吃刀量為0.1㎜）G00X32；Z5；┊二、螺紋切削單一循環(huán)

G92適用于對直螺紋和錐螺紋進(jìn)行循環(huán)切削，每指定一次，螺紋切削自動進(jìn)行一次循環(huán)。（1）直螺紋切削格式：G92X（U）

Z（W）

F

其中F為螺紋螺距，其軌跡如圖6-7所示。圖6-7用G92車直螺紋示意圖（2）錐螺紋切削格式：G92X（U）

Z（W）

R

F

其軌跡如圖6-8所示。圖6-8用G92車錐螺紋示意圖例：如圖6-6所示，用G92指令編程。┊G00X40Z5；（刀具定位到循環(huán)起點）G92X29.1Z-42F2；（第一次車螺紋）X28.5；（第二次車螺紋）X27.9；（第三次車螺紋）X27.5；（第四次車螺紋）X27.4；（最后一次車螺紋）G00X150Z150；（刀具回?fù)Q刀點）┊關(guān)于加工螺紋時的每次切入深度及切入次數(shù)，請參考表5.1。三、車螺紋復(fù)合循環(huán)

G76

該指令用于多次自動循環(huán)車螺紋，數(shù)控加工程序中只需指定一次，并在指令中定義好有關(guān)參數(shù)，則能自動進(jìn)行加工，車削過程中，除第一次車削深度外，其余各次車削深度自動計算，該指令的執(zhí)行過程如圖6-9所示。圖6-9螺紋車削循環(huán)G76指令G76的編程需要同時用兩條指令定義，其格式為：

G76Pm

r

aQ

dminRd

G76X（u）

Z（W）

RiPkQ

dFL

說明：（1）m是精車重復(fù)次數(shù)，從1～99，該參數(shù)為模態(tài)量；（2）r是螺紋尾端倒角值，該值的大小可設(shè)置在0.0L～9.9L之間，系數(shù)應(yīng)為0.1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；（3）a是刀具角度，可從80o、60o、55o、30o、29o、0o六個角度中選擇，用兩位整數(shù)來表示，該參數(shù)為模態(tài)量；m、r、a用地址P同時指定，例如，m=2，r=1.2L，a=60o，表示為P021260。（4）

dmin是最小車削深度，用半徑值編程。車削過程中每次的車削深度為，當(dāng)計算深度小于這個極限值時，車削深度鎖定在這個值。該參數(shù)為模態(tài)量；（5）d是精車余量，用半徑值編程，該參數(shù)為模態(tài)量；（6）X（U）、Z（W）是螺紋終點坐標(biāo)值；（7）i是螺紋錐度值，用半徑值編程。若R=0，則為直螺紋；（8）k是螺紋高度，用半徑值編程；（9）

d是第一次車削深度，用半徑值編程；i、k、

d的數(shù)值應(yīng)以無小數(shù)點形式表示。（10）L是螺距。典型案例實施2．刀具與切削用量選擇

1．零件工藝分析

3．參考程序圖6-11粗車各外圓的走刀路線1．零件工藝分析圖6-12半精車各外圓的走刀路線圖6-13精車各外圓的走刀路線如圖6-12所示，半精車各外圓的走刀路線為：a→b→c→d→e→f→g→h。如圖6-13所示，精車各外圓的走刀路線為：A→B→C→D→E→F→G→H→I。尺寸計算2.刀具與切削用量選擇產(chǎn)品名稱或代號課內(nèi)實訓(xùn)樣件零件名稱螺紋軸零件零件圖號6-1序號刀具號刀具名稱數(shù)量加工表面刀具半徑R／mm刀具補(bǔ)償號備注1T01外圓機(jī)夾粗車刀（刀尖55°）1車端面、粗車、半精車各外圓0.401

2T02外圓機(jī)夾精車刀（刀尖35°）1精車各外圓0.202

3T03切斷刀1加工退刀槽B=4mm03

4T04螺紋刀1加工外螺紋0.204

編制

審核

批準(zhǔn)

共1頁第1頁表6-7刀具選擇表單位名稱××××××產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號課內(nèi)實訓(xùn)樣件螺紋軸零件6-1工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備數(shù)控系統(tǒng)場地006O0604三爪卡盤數(shù)控車床CKA6140FANUC

0iMate數(shù)控實訓(xùn)中心機(jī)房、車間工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進(jìn)給量f

(mm/r)背吃刀量mm備注01車端面T0101

8000.21

02粗車各外圓T0101

8000.22

03半精車各外圓T0101

8000.2

04精車各外圓T0202

12000.10.5

05切槽T0303

6000.05

06螺紋車削T0404

500螺距2

07切斷T0303

4000.05

編制

審核

批準(zhǔn)

共1頁第1頁表6-8工藝卡片3．參考程序程序說明O0604；加工程序名N5T0101；換1號刀N10M03S800；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/minN15G00X60.0Z20.0；刀具快速定位N20X56.0Z0；快速定位，準(zhǔn)備車端面N25G01X0F0.2；車端面N30Z1.0；

N35X48.0；刀具移到1點N40Z-60.5；刀具移到2點N45X55.0Z-78.0；刀具移到3點N50G00Z1.0；刀具移到4點N55X44.0；刀具移到5點N60G01Z-57.328；刀具移到6點N65X55.0；刀具移到7點N70G00Z1.0；刀具移到4點N75G01X41.0；刀具移到8點N80Z-53.0；刀具移到9點N85X44.0Z-57.328；刀具移到6點N90X48.104Z-65.5；刀具移到10點N95X52.0；刀具移到11點N100G00Z1.0；

N105X37.0；刀具移到a點N110G01Z-18.0；刀具移到b點N115X41.0；刀具移到c點N120Z-28.0；刀具移到d點N125G02U0W-15.0R15.0；刀具移到e點N130G01Z-10.0；刀具移到f點N135G03U10.0W-25.0R80.0；刀具移到g點N140G01Z-91.0；

刀具移到h點N145X54.0；

N150G00X100.0Z100.0；

N155T0202；

換2號刀N160M03S1200；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200r/minN165G00X50.0Z6.0；

N170G42X30.0Z1.0；

N175G01X35.8Z-2.0；

N180Z-18.0；

N185X40.0；

N190W-10.0；

N195G02U0W-15.0R15.0；

N200G01W-10.0；

N205G03U10.0W-25.0R80.0；

N210G01Z-91.0；

N215X54.0；

N220G40X60.0Z-95.0；

N225G00X100.0Z100.0；

N230T0303；換3號刀N235M03S600；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/minN240G00X42.0Z-18.0；

N245G01X32.0F0.05；切槽N250X42.0；

N255G00X100.0Z100.0；

N260T0404；換4號刀N265M03S500；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/minN270G00X41.0Z2.0；

N275G92X35.1Z-17.0F2；車螺紋N280X34.5；

N285X33.9；

N290X33.5；

N295X33.4；

N300G00X100.0Z100.0；

N305T0303；

N310M03S400；

N315G00X54.0Z-91.0；

N320G01X5.0F0.05；切斷N325X54.0；

N330G00X100.0Z100.0；

N335M05；

N340M30；程序結(jié)束實施步驟1.完成本次加工任務(wù)按以下7個步驟完成：（1）檢查機(jī)床，確認(rèn)機(jī)床正常時，開機(jī)并回零；（2）裝刀及工件裝夾；（3）對刀，將工件坐標(biāo)系原點設(shè)置在右端面回轉(zhuǎn)中心；（4）輸入并檢查加工程序；（5）各項工作準(zhǔn)備好后開始切削。（6）在加工一定尺寸后測量其精度，示范精度檢驗方法。指導(dǎo)學(xué)生利用修改刀補(bǔ)設(shè)置，校正尺寸精度。（7）加工完畢后將工件取出，去除毛刺，同時