第四節(jié) 螺紋加工及其固定循環(huán)

第四節(jié)螺紋加工及其固定循環(huán)

一、普通螺紋的加工工藝1．普通螺紋的尺寸計算普通螺紋牙型角為60°，普通螺紋分粗牙普通螺紋和細(xì)牙普通螺紋。普通螺紋有左旋螺紋和右旋螺紋之分，左旋螺紋應(yīng)在螺紋標(biāo)記的末尾處加注“LH”字，如M20×1.5LH等，未注明的是右旋螺紋。普通螺紋的基本牙型

P：螺紋螺距；

H：螺紋原紿三角形高度，H=0.866P；

D、d：螺紋大徑；

D2、d2：螺紋中徑；

D1、d1：螺紋小徑。螺紋基本尺寸的計算如下：

（1）螺紋的大徑（D、d）螺紋大徑的基本尺寸與螺紋的公稱直徑相同。外螺紋大徑在螺紋加工前，由外圓的車削得到，該外圓的實(shí)際直徑通過其大徑公差帶或借用其中徑公差帶進(jìn)行控制。（2）螺紋的中徑（D2、d2）D2（d2）=D（d）－（3H/8）×2=D（d）－0.6495P（3）螺紋的小徑（D1、d1）與螺紋的牙型高度（h）D1（d1）=D（d）－（5H/8）×2=D（d）－1.08P

h=5H/8=0.54125P，取h=0.54P（4）螺紋編程直徑與總切深量的確定采用以下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行調(diào)整或確定其編程小徑（d'1、D'1）：d'1=d－（1.1~1.3）PD'1=D－P（車削塑性金屬）D'1=D－1.05P（車削脆性金屬）編程或車削過程中的外螺紋大徑應(yīng)比其公稱直徑小0.1~0.3mm。例在數(shù)控車床上加工M24×2–7h的外螺紋，采用經(jīng)驗(yàn)公式取：螺紋編程大徑d'=23.8mm；半徑方向總切深量h'=(1.1～1.3)P/2=0.65×2=1.3mm；編程小徑d1'=d－2h'=24－2.6=21.4mm；2．螺紋軸向起點(diǎn)和終點(diǎn)尺寸的確定為了避免在進(jìn)給機(jī)構(gòu)加速或減速過程中切削，在安排其工藝時要盡可能考慮合理的導(dǎo)入距離δ1和導(dǎo)出距離δ2，如圖所示。一般δ1取2～3P,對大螺距和高精度的螺紋則取較大值；δ2一般取1～2P。若螺紋退尾處沒有退刀槽時，其δ2=0。3．螺紋加工的多刀切削常用普通螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量螺距(mm)1.01.52.02.5總切深量(mm)1.31.952.63.25每次背吃刀量(mm)1次0.81.01.21.32次0.40.60.70.93次0.10.250.40.54次0.10.20.35次0.10.156次0.1二、螺紋切削指令（G32、G34）1．等螺距直螺紋這類螺紋包括普通圓柱螺紋和端面螺紋。（1）指令格式G32X(U)

Z(W)

F

Q

；X(U)

Z(W)

：直線螺紋的終點(diǎn)坐標(biāo)。F：直線螺紋的導(dǎo)程。如果是單線螺紋，則為直線螺紋的螺距。Q：螺紋起始角。該值為不帶小數(shù)點(diǎn)的非模態(tài)值，其單位為0.001°。如果是單線螺紋，則該值不用指定，這時該值為0。例

G32W-30.0F4.0；（2）本指令的運(yùn)動軌跡及工藝說明

螺紋車刀的安裝方法（正、反向）和主軸的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)與車床刀架的配置方式（前、后置）相適應(yīng)。G32圓柱螺紋的運(yùn)動軌跡與編程實(shí)例（3）編程實(shí)例

例1

試用G32指令編寫圖所示工件的螺紋加工程序。操作視頻程序例2

試用G32指令編寫圖所示螺紋[代號改為M20×Ph2P1]的加工程序。

程序2．等螺距圓錐螺紋（1）指令格式G32X(U)

Z(W)

F

；例

G32U3.0W-30.

0F4.0；（2）本指令的運(yùn)動軌跡及工藝說明圓錐螺紋在X或Z方向各有不同的導(dǎo)程，程序中導(dǎo)程F的取值以兩者較大值為準(zhǔn)。G32圓錐螺紋軌跡與編程實(shí)例（3）編程實(shí)例例試用G32指令編寫圖所示工件的螺紋（FZ=2.5mm）加工程序。程序（4）G32指令的其他用途G32指令還可以加工以下幾種螺紋：1）多線螺紋2）端面螺紋3）連續(xù)螺紋切削3．變螺距螺紋這類螺紋主要指變螺距圓柱螺紋及變螺距圓錐螺紋。（1）指令格式G34X(U)

Z(W)

F

K

；K：主軸每轉(zhuǎn)螺距的增量（正值）或減量（負(fù)值）；其余參數(shù)同G32的規(guī)定。例G34W-30.0F4.0K0.1；（2）本指令的運(yùn)動軌跡及工藝說明G34執(zhí)行中，除每轉(zhuǎn)螺距有增量外，其余動作和軌跡與G32指令相同。4．使用螺紋切削指令（G32、G34）時的注意事項(xiàng)（1）在螺紋切削過程中，進(jìn)給速度倍率無效。（2）在螺紋切削過程中，進(jìn)給暫停功能無效，如果在螺紋切削過程中按了進(jìn)給暫停按鈕，刀具將在執(zhí)行了非螺紋切削的程序段后停止。（3）在螺紋切削過程中，主軸速度倍率功能失效。（4）在螺紋切削過程中，不宜使用恒線速度控制功能，而應(yīng)采用恒轉(zhuǎn)速控制功能。三、螺紋切削單一固定循環(huán)（G92）1．圓柱螺紋切削循環(huán)（1）指令格式G92X(U)

Z(W)

F

；X(U)

Z(W)

：螺紋切削終點(diǎn)處的坐標(biāo)，U和W后面數(shù)值的符號取決于軌跡AB和BC的方向；F：螺紋導(dǎo)程的大小，如果是單線螺紋，則為螺距的大小。例

G92X30.0Z-30.0F2.0；（2）本指令的運(yùn)動軌跡及工藝說明在G92循環(huán)編程中，通常情況下，X向循環(huán)起點(diǎn)取在離外圓表面1～2mm（直徑量）的地方，Z向的循環(huán)起點(diǎn)根據(jù)導(dǎo)入值的大小來進(jìn)行選取。圓柱螺紋循環(huán)切削軌跡（3）編程實(shí)例

例1

在后置刀架式數(shù)控車床上，試用G92指令編寫圖所示工件的螺紋加工程序。在螺紋加工前，其外圓已加工好，直徑為23.75mm。操作視頻程序例2

在前置刀架式數(shù)控車床上，試用G92指令編寫如圖所示雙線左旋螺紋的加工程序。在螺紋加工前，其螺紋外圓直徑已加工至29.8mm。雙線螺紋操作視頻程序雙線左旋螺紋2．圓錐螺紋切削循環(huán)（1）指令格式G92X(U)

Z(W)

F

R

；R的大小為圓錐螺紋切削起點(diǎn)處的X坐標(biāo)減其終點(diǎn)（編程終點(diǎn)）處的X坐標(biāo)之值的1/2。R的方向規(guī)定為，當(dāng)切削起點(diǎn)處的半徑小于終點(diǎn)處的半徑（即順圓錐外表面）時，R取負(fù)值。其余參數(shù)參照圓柱螺紋的G92規(guī)定。例G92X30.0Z-30.0F2.0R-5.0；（2）本指令的運(yùn)動軌跡及工藝說明對于圓錐螺紋中的R值，在編程時除要注意有正、負(fù)值之分外，還要根據(jù)不同長度來確定R值的大小。圓錐螺紋循環(huán)切削的軌跡圖3．使用螺紋切削單一固定循環(huán)（G92）時的注意事項(xiàng)（1）在螺紋切削過程中，按下循環(huán)暫停鍵時，刀具立即按斜線回退，然后先回到X軸的起點(diǎn)，再回到Z軸的起點(diǎn)。在回退期間，不能進(jìn)行另外的暫停。（2）如果在單段方式下執(zhí)行G92循環(huán)，則每執(zhí)行一次循環(huán)必須按4次循環(huán)啟動按鈕。（3）G92指令是模態(tài)指令，當(dāng)Z軸移動量沒有變化時，只需對X軸指定其移動指令即可重復(fù)執(zhí)行固定循環(huán)動作。（4）執(zhí)行G92循環(huán)時，在螺紋切削的退尾處，刀具沿接近45°的方向斜向退刀，Z向退刀距離r=0.1S～12.7S（導(dǎo)程），該值由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。（5）在G92指令執(zhí)行過程中，進(jìn)給速度倍率和主軸速度倍率均無效。四、螺紋切削復(fù)合固定循環(huán)（G76）1．螺紋復(fù)合循環(huán)指令（1）指令格式G76PmraQ△dmin

R(d)；G76X(U)

Z(W)

Ri

PkQ△d

F

；m：精加工重復(fù)次數(shù)01～99；r：倒角量，即螺紋切削退尾處（45°）的Z向退刀距離；a：刀尖角度（螺紋牙型角）?！鱠min：最小切深，該值用不帶小數(shù)點(diǎn)的半徑量表示；

d：精加工余量，該值用帶小數(shù)點(diǎn)的半徑量表示；X(U)

Z(W)

：螺紋切削終點(diǎn)處的坐標(biāo)；

i：螺紋半徑差。如果i=0，則進(jìn)行圓柱螺紋切削；

k：牙型編程高度，該值用不帶小數(shù)點(diǎn)的半徑量表示；△d：第一刀切削深度，該值用不帶小數(shù)點(diǎn)的半徑量表示；F：導(dǎo)程，如果是單線螺紋，則該值為螺距。例

G76P011030Q50R0.05；

G76X27.6Z-30.0R0P1200Q400F2.0；（2）本指令的運(yùn)動軌跡及工藝說明圖b所示為：螺紋車刀向深度方向并沿基本牙型一側(cè)的平行方向進(jìn)刀，從而保證了螺紋粗車過程中始終用一個刀刃進(jìn)行切削，減小了切削阻力，提高了刀具壽命，為螺紋的精車質(zhì)量提供了保證。G76循環(huán)的運(yùn)動軌跡及進(jìn)刀軌跡在G76循環(huán)指令中，m、r、a用地址符P及后面各兩位數(shù)字指定，每個兩位數(shù)中的前置0不能省略。這些數(shù)字的具體含義及指定方法如下：例

P001560該例的具體含義為：精加工次數(shù)“00”即m=0倒角量“15”即r=15×0.1S=1.5S（S是導(dǎo)程）螺紋牙型角“60”即α=60°（3）編程實(shí)例例1

在前置刀架式數(shù)控車床上，試用G76指令編寫如圖所示外螺紋的加工程序（未考慮各直徑的尺寸公差）。外螺紋加工視頻程序外螺紋加工實(shí)例例2

在前置刀架式數(shù)控車床上，試用G76指令編寫如圖所示內(nèi)螺紋的加工程序（未考慮各直徑的尺寸公差）。內(nèi)螺紋加工視頻程序內(nèi)螺紋加工實(shí)例2．G76指令加工梯形螺紋（1）梯形螺紋的尺寸計算梯形螺紋的代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺紋需在其標(biāo)記的末尾處加注“LH”，右旋則不用標(biāo)注。梯形螺紋的牙型名稱代號計算公式牙頂間隙acP1.5～56～1214～44ac0.250.51大徑d、D4d=公稱直徑，D4=d+2ac中徑d2、D2d2=d-0.5P,D2=d2小徑d3、D1d3=d-2h3,D1=d-P外、內(nèi)螺紋牙高h(yuǎn)3、H4h3=0.5P+ac,H4=h3牙頂寬f、f′f=f′=0.366P牙槽底寬W、W′W=W′=0.366P-0.536ac牙頂高ZZ=0.25P梯形螺紋各部分名稱、代號及計算公式（2）梯形螺紋編程實(shí)例例在前置刀架式數(shù)控車床上，試用G76指令編寫如圖所示梯