數(shù)控車削加工技術(shù) 教案 項(xiàng)目十 螺紋車削工藝及編程_第1頁
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數(shù)控車削加工技術(shù) 教案 項(xiàng)目十 螺紋車削工藝及編程_第3頁
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PAGEPAGE1數(shù)控車削加工技術(shù)課程教案授課時(shí)間第周授課方式(請打√)□講授□上機(jī)□實(shí)驗(yàn)/訓(xùn)□其它課時(shí)安排授課題目(章節(jié)或單位課時(shí)):項(xiàng)目十螺紋車削工藝及編程教學(xué)目的與要求(分了解、熟悉、掌握三個(gè)層次):1.熟悉螺紋的種類、特點(diǎn)與應(yīng)用2.運(yùn)用G32代碼編程車削螺紋3.運(yùn)用G92代碼編程車削螺紋4.運(yùn)用G76代碼編程車削螺紋5.三角形、梯形、內(nèi)螺紋車削加工方法教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):1.運(yùn)用G32代碼編程車削螺紋2.運(yùn)用G92代碼編程車削螺紋3.運(yùn)用G76代碼編程車削螺紋4.螺紋車削加工工藝教學(xué)內(nèi)容備注10.1螺紋車削加工概述及加工工藝10.1.1螺紋車削加工基礎(chǔ)螺紋的分類螺紋按用途分為兩大類,即連接螺紋和傳動(dòng)螺紋。連接螺紋連接常用的有四種標(biāo)準(zhǔn)連接螺紋,即:粗牙普通螺紋、細(xì)牙普通螺紋、管螺紋、錐管螺紋。傳動(dòng)螺紋用做傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)的螺紋,如升降臺(tái)、虎鉗上的螺紋。常用的有兩種是標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)螺紋:螺紋的工藝結(jié)構(gòu)(1)倒角為了防止端部螺紋碰傷手以及在裝配中便于對中,在內(nèi)、外螺紋的端部一般都有倒角螺尾和退刀槽。在加工螺紋時(shí),由于車刀的退出或絲錐的本身結(jié)構(gòu),都造成螺紋最后幾個(gè)牙不完整,這一段不完整的螺紋稱為螺尾.車削螺紋時(shí),為了便于退刀,并避免產(chǎn)生螺尾,可在螺紋的終止處預(yù)先車出一個(gè)小槽,稱為退刀槽.10.1.2螺紋車削加工工藝的選擇1.螺紋車削進(jìn)刀方式的選擇(1)徑向進(jìn)刀。徑向進(jìn)刀是最常用的切削方式。車刀左右兩側(cè)同時(shí)切削,所受軸向分力有所抵消。兩側(cè)面均勻磨損,能保證螺紋牙型清晰,但存在排屑不暢,散熱不好,集中受力等問題。這種進(jìn)刀方式適用于切削1.5mm以下的螺距的螺紋。(2)單側(cè)面進(jìn)刀。刀具以和徑向成27°-30°角的方向進(jìn)刀切削。切削從刀刃上卷開,形成條狀屑,散熱較好。其缺點(diǎn)是另一刃因不切削而發(fā)生摩擦,這會(huì)導(dǎo)致積削瘤的產(chǎn)生、表面粗糙度值高和工件硬化。(3)雙側(cè)面同時(shí)進(jìn)刀。刀具以和徑向成27°-30°角的方向進(jìn)刀切削。刀刃兩面切削,形成卷屑瘤,排屑流暢,散熱好,螺紋表面粗糙度值較低。一般來說,一般來說,此種進(jìn)刀方式是車削不銹鋼、合金鋼和碳素鋼的最好方法,約90%的車螺紋材料皆用此法,它通??烧{(diào)用固定循環(huán),編程方便。2.螺紋加工方式的選擇螺紋有右旋和左旋之分。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)旋入的螺紋稱為右旋螺紋;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)旋入得螺紋稱為左旋螺紋,工程上常用右旋螺紋.3.車削螺紋用量的選擇(1)主軸轉(zhuǎn)速n≤1200/p-k式中:P零件的螺距,mm;K保險(xiǎn)系數(shù),一般取80;N主軸轉(zhuǎn)速,r/min(2)背吃刀量的選用及分配加工螺紋時(shí),單邊切削深度等于螺紋實(shí)際牙型高度時(shí),一般取h=0.65P。車削時(shí)應(yīng)遵循后一刀的背吃刀量不能超過前一刀的背吃刀量的原則進(jìn)給量f單線螺紋的進(jìn)給量等于螺距,即f=p多線螺紋的進(jìn)給量等于導(dǎo)程,即f=L10.2單行程螺紋切削指令-G321.代碼功能執(zhí)行G32代碼可以采用直線加工等螺距的圓柱螺紋、圓錐螺紋、端面螺紋和連續(xù)的多段螺紋。2.G32代碼的循環(huán)軌跡G32代碼刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡是從起點(diǎn)到終點(diǎn)的一條直線。從起點(diǎn)到終點(diǎn)的位移量(X軸按半徑值)較大的坐標(biāo)軸稱為長軸,另一個(gè)坐標(biāo)軸成為短軸,運(yùn)動(dòng)過程中主軸每轉(zhuǎn)一圈長軸移動(dòng)一個(gè)螺距,短軸與長軸作直線插補(bǔ),刀具切削工件時(shí),在工件表面形成一條等螺距的螺旋切槽,實(shí)現(xiàn)等螺距螺紋的加工G32代碼格式(1)代碼格式G32X(U)__Z(W)__F(I)__;F:公制螺紋螺距,(0.001~500mm)為主軸轉(zhuǎn)一圈長軸的移動(dòng)量,F(xiàn)指令值執(zhí)行后保持有效,直至再次執(zhí)行給定螺紋螺距的F指令字。I:每英寸螺紋的牙數(shù)(0.06~25400牙/英寸),為長軸方向1英寸(25.4mm)長度上螺紋的牙數(shù),也可理解為長軸移動(dòng)1英寸(25.4mm)時(shí)主軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。I指令值執(zhí)行后不保持,每次加工英制螺紋都必須輸入I指令字。(2)、代碼說明G32為模態(tài)G指令起點(diǎn)和終點(diǎn)的X坐標(biāo)值相同(不輸入X或U)時(shí),進(jìn)行直螺紋切削;起點(diǎn)和終點(diǎn)的Z坐標(biāo)值相同(不輸入Z或W)時(shí),進(jìn)行端面螺紋切削;起點(diǎn)和終點(diǎn)X、Z坐標(biāo)值都不相同時(shí),進(jìn)行錐螺紋切削。10.3單一固定循環(huán)車削螺紋—G92代碼功能螺紋切削循環(huán)G92代碼,單一固定循環(huán),車削等距螺紋的直螺紋和錐螺紋。2.G92代碼的循環(huán)軌跡一個(gè)G92程序段循環(huán)步驟:從進(jìn)刀點(diǎn)(循環(huán)起點(diǎn))開始,徑向(X軸)快速移動(dòng)到螺紋起始點(diǎn)。從螺紋起始點(diǎn)進(jìn)行“螺紋插補(bǔ)”,直至螺紋終點(diǎn)。徑向(X)軸以快速移動(dòng)速度退刀,至X軸絕對坐標(biāo)與起點(diǎn)相同處。軸向(Z軸)快速移動(dòng)返回到循環(huán)起點(diǎn),循環(huán)結(jié)束G92代碼的格式代碼的格式G92X(U)_Z(W)_F_(直螺紋切削循環(huán))G92X(U)_Z(W)_R_F_(錐螺紋切削循環(huán))代碼說明G92為模態(tài)G代碼。X:切削終點(diǎn)X軸絕對坐標(biāo)值。U:切削終點(diǎn)與起點(diǎn)X軸絕對坐標(biāo)值的差值。Z:切削終點(diǎn)Z軸的絕對坐標(biāo)值。W:切削終點(diǎn)與起點(diǎn)Z軸絕對坐標(biāo)的差值。R:切削起點(diǎn)與終點(diǎn)X軸絕對坐標(biāo)的差值(半徑值),當(dāng)R與U的符號不一致時(shí),要求|R|≤|U/2|。F:螺紋導(dǎo)程,取值范圍0.001~500㎜,F(xiàn)指令執(zhí)行后保持,可省略輸入10.4螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令——G76代碼功能螺紋復(fù)合循環(huán)指令可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)G功能代碼完成螺紋段的全部加工任務(wù),由系統(tǒng)根據(jù)程序指定的車削次數(shù)自動(dòng)分配每次的切削深度(背吃刀量)來進(jìn)行加工。它的進(jìn)刀方法有利于改善刀具的的切削條件,在編程中優(yōu)先考慮應(yīng)用該指令。該螺紋切削循環(huán)的工藝性比較合理,編程效率較高。G76代碼車削螺紋的循環(huán)軌跡刀具以A點(diǎn)為切削循環(huán)起點(diǎn),以G00方式沿X方向進(jìn)給到牙頂X坐標(biāo)處,再以螺紋切削方式到Z向終點(diǎn),形成收尾后到達(dá)D點(diǎn),然后快速返回到A點(diǎn),準(zhǔn)備下一個(gè)循環(huán),依此類推,直至循環(huán)結(jié)束,加工出完整的螺紋。3.G76指令格式(1)代碼格式G76P(m)(r)(a)___Q(△dmin)____R(d)____G76X(U)___Z(W)___R(i)___P(K)___Q(△d)___F(L)___(2)代碼說明P(m):精加工次數(shù)(00~99),為模態(tài)值,在螺紋精車時(shí),每次進(jìn)給的切削量等于精車的切削量。P(r):螺紋Z向退尾長度(00~99)單位:0.1×L,L為螺紋螺距,為模態(tài)值,螺紋退尾功能可實(shí)現(xiàn)無退尾槽的螺紋加工。P(a):刀尖角度(二位數(shù)字),為模態(tài)值;在80、60、55、30、29和0六個(gè)角度中選一個(gè),用2位數(shù)指定,本指定是狀態(tài)指定,在另一個(gè)指定前不會(huì)改變。Q(△dmin):螺紋粗車時(shí)的最小切削深度(粗車的最后一刀深度),半徑值,單位:μm當(dāng)最后一次切削深度比△dmin值還小時(shí),則以△dmin作為本次粗車的切削量。設(shè)置△dmin是為了避免由于螺紋粗車切削量遞減造成粗車切削用量過小、粗車次數(shù)過多。R(d):精加工余量(半徑值);X:切削終點(diǎn)X軸絕對坐標(biāo)值。U:切削終點(diǎn)與起點(diǎn)X軸絕對坐標(biāo)值的差值。Z:切削終點(diǎn)Z軸的絕對坐標(biāo)值。W:切削終點(diǎn)與起點(diǎn)Z軸絕對坐標(biāo)的差值。R(i):螺紋切削起點(diǎn)與終點(diǎn)的半徑差。當(dāng)i為0時(shí),為直螺紋切削;未輸入R(i)時(shí),系統(tǒng)按R(i)=0(直螺紋)處理。P(k):螺紋高度,該值由X軸方向上的半徑值指定(0.65P);Q(△d):第一次切削深度(半徑值);F(L):螺紋導(dǎo)程。10.5內(nèi)螺紋切削工藝與編程內(nèi)螺紋是在圓柱(圓錐)的內(nèi)表面形成的螺紋內(nèi)螺紋加工尺寸分析內(nèi)螺紋的底孔直徑D1計(jì)及內(nèi)螺紋實(shí)際大徑D計(jì)的確定。(1)由于車削時(shí)車刀的擠壓作用,內(nèi)孔直徑要縮小,所以車削時(shí)螺紋的底孔直徑應(yīng)大于螺紋小徑。計(jì)算公式如下:D1計(jì)=D-1.0826P式中:D——內(nèi)螺紋的公稱直徑,㎜;P——是內(nèi)螺紋的螺距,㎜。一般實(shí)際切削時(shí)的內(nèi)螺紋底孔直徑:鋼和塑性材料取D1計(jì)=D-P鑄鐵和脆性材料D1計(jì)=D-(1.05~1.1)P螺紋起點(diǎn)與螺紋終點(diǎn)軸向尺寸的確定由于車削螺紋起始需要一個(gè)加速過程,結(jié)束前有一個(gè)減速過程,因此車螺紋時(shí),兩端必須設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段δ1和減速退刀段δ2。實(shí)際成產(chǎn)中,一般δ1值取2~5㎜,大螺距和高精度的螺紋取大值,δ2值不得大于退刀槽寬度,一般為退刀槽寬度的一半左右,取1~3㎜,若螺紋收尾沒有退刀槽時(shí),收尾處的形狀與數(shù)控系統(tǒng)有關(guān),一般按45°退刀收尾。切削用量的選用(1)主軸轉(zhuǎn)速為n≤1200/p-k式中:P零件的螺距,mm;K保險(xiǎn)系數(shù),一般取80;N主軸轉(zhuǎn)速,r/min4.背吃刀量的選用及分配加工螺紋時(shí),單邊切削深度等于螺紋實(shí)際牙型高度時(shí),一般取h=0.65P。車削時(shí)應(yīng)遵循后一刀的背吃刀量不能超過前一刀的背吃刀量的原則5.進(jìn)給量f單線螺紋的進(jìn)給量等于螺距,即f=p多線螺紋的進(jìn)給量等于導(dǎo)程,即f=L10.6典型螺紋車削工藝分析、編程及仿真實(shí)踐一、設(shè)計(jì)過程1.所用設(shè)備、刀具、量具2.加工工序工步。①夾左端車右端面,粗精車?38×75、?32×66、?30×56②切槽。切?26×8螺紋退刀槽,用有刀尖倒出M30×1.5螺紋左端C2倒角③用螺紋車刀車削M30×1.5螺紋④掉頭裝夾?32外圓,車右端面到總長,粗車?32×32外圓⑤用?20㎜麻花鉆鉆?20底孔⑥用鏜刀鏜?22內(nèi)孔(2)切削

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