《數(shù)控加工工藝與編程》課件 項目5 螺紋類零件的車削編程與加工

項目目標(biāo)：了解螺紋類零件的車削加工方法了解螺紋類零件的車削刀具及切削參數(shù)選擇掌握螺紋軸的加工工藝掌握指令G32、G92、G76的格式及其參數(shù)的含義具備使用螺紋指令編制螺紋軸車削程序的能力具備螺紋軸數(shù)控仿真加工能力具備螺紋軸實操加工與尺寸檢測能力完成如圖所示零件的數(shù)控程序編制與加工，毛坯尺寸為?40mm×140mm，材料為45鋼。一、項目導(dǎo)入本項目典型零件是螺紋軸，屬于典型的螺紋類零件。零件由兩處圓柱、兩處外螺紋及溝槽組成，兩處螺紋分布在零件的兩端，加工零件時應(yīng)采用合理的裝夾方案，否則，因工藝系統(tǒng)的剛性不足而引起零件的車削變形。三、相關(guān)知識（一）螺紋軸車削工藝1.螺紋的基礎(chǔ)知識（1）螺紋的種類。螺紋按牙型不同一般可分為三角形、梯形、鋸齒形、矩形和圓形螺紋。（2）普通螺紋的標(biāo)記。粗牙普通螺紋代號用牙型符號“M”及“公稱直徑”表示，如M18、M24等；細(xì)牙普通螺紋的代號用牙型符號“M”及“公稱直徑”×螺距表示，如M24×2，M27×1.5等。（3）普通螺紋的尺寸計算。普通螺紋各基本尺寸：螺紋大徑d=D（螺紋大徑的基本尺寸與公稱直徑相同）；中徑d2=D2=d-0.6495p（p為螺紋的螺距）；牙型高度h1=0.5413P；螺紋小徑d1=D1=d-1.0825P。二、項目分析2.螺紋車削的加工方法螺紋車削加工的常用方法有3種。3.刀具的選擇通常螺紋刀具切削部分的材料為硬質(zhì)合金和高速鋼兩類。刀具類型有整體式、焊接式和機械夾固式三種。4.走刀次數(shù)及進(jìn)刀量的計算螺紋車削加工需分粗、精加工工序，經(jīng)多次重復(fù)切削完成，可以減小切削力，保證螺紋精度。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，每次切削量的分配應(yīng)依次遞減。一般精加工余量為0.05～0.1mm。5.車螺紋前孔徑的計算車削塑性金屬時：D孔=D-P；車削脆性金屬時：D孔=D-1.05P。式中，D為大徑；P為螺距6.切削液的選擇（二）編程指令1.單一螺紋切削指令G32指令格式：G00XZ；快速定位到切削起點G32X（U）_Z（W）_F_；其中，F(xiàn)_：螺紋的導(dǎo)程；X（U）_Z（W）_：螺紋切削的終點坐標(biāo)值。說明：（1）螺紋切削的終點坐標(biāo)值X與切削起點X坐標(biāo)值相同時為圓柱螺紋切削，X可以省略。（2）螺紋切削的終點坐標(biāo)值Z與切削起點Z坐標(biāo)值相同時為端面螺紋切削，Z可以省略。（3）螺紋切削的終點坐標(biāo)值X、Z均與切削起點不同時為錐螺紋。2.螺紋切削單一循環(huán)指令G92指令格式：G00X_Z_；（循環(huán)起點）圓柱螺紋：G92X（U）_Z（W）_F_Q_；圓錐螺紋：G92X（U）_Z（W）_R_F_；其中，F(xiàn)_：螺紋導(dǎo)程；X_Z_：螺紋加工循環(huán)起點坐標(biāo)；X（U）_Z（W）_：螺紋切削循環(huán)中螺紋切削段終點的坐標(biāo)；R：螺紋的錐度，其值為圓錐螺紋的切削起點與切削終點的半徑之差，R值有正負(fù)號，正負(fù)號取決于走刀方向；Q：螺紋分度度數(shù)。3.螺紋車削復(fù)合循環(huán)指令G76指令格式：G76P（m）（r）（a）

Q（△dmin）

R（d）

；G76X（U）Z（W）R（i）P（k）Q（△d）F（L）；其中，m：精車重復(fù)次數(shù)，從01～99，用兩位數(shù)表示，該參數(shù)為模態(tài)量；r：螺紋尾端倒角值，改值的大小可設(shè)置在（0.0～9.9）L之間，系數(shù)應(yīng)為0.1的整倍數(shù)，用00～99之間的兩位整數(shù)來表示，其中L為導(dǎo)程，該參數(shù)為模態(tài)量；α：刀尖角，可在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、α用地址P同時指定，例如，m=2，r=1.2L，α=60o，表示為P021260；△dmin：最小切削深度，用半徑編程指定，通常使用單位：μm。該參數(shù)為模態(tài)量；d：精車余量，用半徑編程指定，通常使用單位：μm。該參數(shù)為模態(tài)量；X（U）Z（W）：螺紋終點絕對坐標(biāo)或增量坐標(biāo)；i：螺紋錐度值，用半徑編程指定。如果i=0則為直螺紋，可省略；k：螺紋高度，用半徑編程指定，通常使用單位：μm；△d：第一次車削深度，用半徑編程指定，通常使用單位：μm；L：螺紋的導(dǎo)程。指令G76刀具軌跡圖四、項目實施任務(wù)一螺紋軸數(shù)控加工工藝編制1.分析零件圖該零件由?20mm、?30mm圓柱面，兩處M16×2螺紋，兩處3mm×2mm溝槽，以及兩處C1.5倒角組成。徑向尺寸?20mm、?30mm外圓，以及軸向尺寸120mm公差值小，加工精度高；其他尺寸為自由尺寸，公差值大，加工容易。2.確定裝夾方案根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征，采取一夾一頂?shù)难b夾方式。用三爪自定心卡盤分別夾持零件的左右兩端（按圖2-71所示零件方位，以下相同），后頂尖相應(yīng)地頂持零件的左、右端面，并完成零件的車削加工。3.選擇刀具及切削用量4.確定加工方案（1）工序一①工步一：車削工件右端面；②工步二：鉆中心孔；③工步三：粗車?20mm外圓、M16螺紋大徑，以及C1.5倒角；④工步四：精車?20mm外圓、M16螺紋大徑，以及C1.5倒角；⑤工步五：車削3mm×2mm溝槽；⑥工步六：車削螺紋。（2）工序二①工步一：調(diào)頭，車削工件左端面，控制工件總長；②工步二：鉆中心孔；③工步三：粗車?30mm外圓、M16螺紋大徑，以及C1.5倒角；④工步四：精車?30mm外圓、M16螺紋大徑，以及C1.5倒角；⑤工步五：車削3mm×2mm溝槽；⑥工步六：車削螺紋。5.填寫工序卡任務(wù)二螺紋軸數(shù)控車削程序編制零件右側(cè)加工程序：O0001；N10T0101；N11M03S800；N12G00X42.0Z2.0；N13G71U3.0R0.5；N14G71P15Q21U0.4W0F0.3；N15G00X13.0；N16G01Z0F0.15；N17X16.0Z-1.5；N18Z-25.0；N19X20.0；N20Z-55.0；N21X40.0；N22G00X100.0Z10.0；N23M05；N24T0202；N25M03S1500；N26G00X42.0Z2.0；N27G70P15Q21；N29G00X100.0Z10.0；N30M05；N31T0303；N32M03S300；N33G00X22.0Z-25.0；N34G01X14.0F0.15；N35X22.0F0.3；N36G00X100.0Z10.0；N37T0404；N38G00X18.0Z3.0.0；N39G92X15.5Z-22.5F2.0；N40X14.5；N41X13.4；N42G00X100.0Z10.0；N43M30；任務(wù)二螺紋軸數(shù)控車削程序編制零件左側(cè)加工程序：O0002；N10T0101；N11M03S800；N12G00X42.0Z2.0；N13G71U3.0R0.5；N14G71P15Q20U0.4W0F0.3；N15G00X13.0；N16G01Z0F0.15；N17X16.0Z-1.5；N18Z-40.0；N19X30.0；N20Z-65.0；N21G00X100.0Z10.0；N22M05；N23T0202；N24M03S1500；N25G00X42.0Z2.0；N26G70P15Q20；N27G00X100.0Z10.0；N28M05；N29T0303；N30M03S300;N31G00X32.0Z-40.0；N32G01X14.0F0.15；N33X32.0F0.3；N34G00X100.0Z10.0；N35T0404；N36G00X18.0Z3.0.0；N37G92X15.5Z-37.5F2.0；N38X14.5；N39X13.4；N40G00X100.0Z10.0；N41M30；任務(wù)三螺紋軸數(shù)控車削仿真加工1.仿真軟件準(zhǔn)備2.激活機床3.回參考點4.毛坯選