數(shù)控加工工藝與編程技術(shù)基礎(chǔ)模塊二數(shù)控車削工藝及編程技術(shù)訓(xùn)練黃冬英江蘇省江陰中等專業(yè)學(xué)校項(xiàng)目一：壓緊軸套的數(shù)控車削加工【項(xiàng)目目標(biāo)】1.學(xué)會(huì)分析零件圖，能根據(jù)零件圖合理選擇刀具、設(shè)置工藝參數(shù)、編制加工工藝路線；2.掌握G代碼、M代碼的功能；3.掌握工件坐標(biāo)系的設(shè)定方法及對(duì)刀操作方法；4.正確使用測(cè)量工具控制工件尺寸；

通過對(duì)企業(yè)產(chǎn)品的分析、編程、加工及檢測(cè)，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范細(xì)致的做事態(tài)度和安全意識(shí)，提高分析和解決問題的能力，樹立嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作作風(fēng)及創(chuàng)新精神?！舅仞B(yǎng)目標(biāo)】任務(wù)4：螺紋的數(shù)控車削加工【任務(wù)描述】【任務(wù)目標(biāo)】1.掌握螺紋的加工方法，選擇合理的刀具與工藝參數(shù)編制加工工藝；2.會(huì)用G92、G76指令編寫螺紋的加工程序，完成模擬驗(yàn)證；3.掌握螺紋車刀的裝夾與對(duì)刀操作；4.會(huì)用螺紋環(huán)規(guī)進(jìn)行檢測(cè)；5.掌握數(shù)控車床的操作方法，按圖紙要求加工出合格產(chǎn)品。一、螺紋相關(guān)知識(shí)1.螺紋的種類及參數(shù)（1）螺紋的種類（2）螺紋的要素【知識(shí)鏈接】五個(gè)要素：牙型、公稱直徑、線數(shù)、螺距（或?qū)С蹋?、旋向?）牙型2）直徑

螺紋有大徑（d、D）、中徑（d2、D2）、小徑（d1、D1）外螺紋（左）

內(nèi)螺紋（右）3）線數(shù)單線螺紋（左）

雙線螺紋（右）導(dǎo)程和螺距4）螺距和導(dǎo)程單線：導(dǎo)程=螺距；多線：導(dǎo)程=螺距×線數(shù)5）旋向順時(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)旋入的螺紋稱為左旋螺紋。左旋螺紋

右旋螺紋

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。2.螺紋尺寸的確定。（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在數(shù)控車床上，螺紋的中徑是通過控制螺紋的削平高度（由螺紋車刀的刀尖體現(xiàn)）、牙型高度、牙型角和底徑來綜合控制的。（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；3．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(shí)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(duì)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(shí)，其δ2=0。4.螺紋加工問題（1）螺紋的切削方法直進(jìn)法斜進(jìn)法公制螺紋螺距mm1.01.522.533.54牙深（半徑值）0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598切削次數(shù)及吃刀量（直徑值）1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次

0.160.40.40.40.60.65次

0.10.40.40.40.46次

0.150.40.40.47次

0.20.20.48次

0.150.39次

0.2英制螺紋牙/in2418161412108牙深（半徑值）0.6980.9041.0161.1621.3551.6262.033切削次數(shù)及吃刀量（直徑值）1次0.80.80.80.80.91.01.22次0.40.60.60.60.60.70.73次0.160.30.50.50.60.60.64次

0.110.140.30.40.40.55次

0.130.210.40.56次

0.160.47次

0.17二、編程指令1.螺紋加工指令G92（1）圓柱螺紋G92X(U)__Z(W)__F__；X、Z為目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)；F為導(dǎo)程。圓柱螺紋切削路徑（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（2）圓錐螺紋加工指令G92G92X(U)__Z(W)__R__F__；X、Z為目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)；R為錐螺紋始端與終端的半徑差值；F為導(dǎo)程。圓錐螺紋切削路徑對(duì)于圓錐螺紋中的R值，在編程時(shí)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。

2．螺紋復(fù)合循環(huán)指令

（1）指令格式G76PmraQ△dminR(d)；G76X(U)

Z(W)

Ri

Pk

Q△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）。△dmin：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。（2）本指令的運(yùn)動(dòng)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(gè)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。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(gè)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°

例

G76P011030Q50R0.05；

G76X27.6Z-30.0R0P1200Q400F2.0；（3）編程示例例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

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【任務(wù)實(shí)施】一、工藝分析1.工件裝夾方案的確定三爪卡盤裝夾工件，找正夾持

50的毛坯，伸出長度60mm。2.

工、量、刀具的確定根據(jù)零件圖樣的加工內(nèi)容和技術(shù)要求，確定量具清單見表。類別序號(hào)名稱規(guī)格或型號(hào)精度數(shù)量/臺(tái)備注量具1游標(biāo)卡尺0～1500.021

2外徑千分尺25～500.011

3螺紋千分尺25～500.011

4M40×1.5螺紋環(huán)規(guī)

1付

刀具5外三角形螺紋車刀（T0404）螺距1.5

1刀桿和機(jī)床匹配輔具6常用工具、輔具銅棒等

1

7函數(shù)計(jì)算器

1

3.加工工藝方案的制定外圓圓錐圓弧、孔、螺紋退刀槽在前面的任務(wù)中均已完成，本任務(wù)只需要車螺紋。二、程序編制1.確定工件坐標(biāo)系選取工件右端面與軸線的交點(diǎn)為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。=40-0.6495×1.5=39.02575經(jīng)驗(yàn)值：=40-1.2×1.5=38.2（建議取中間值1.2)理論值：螺紋小徑：d12.尺寸計(jì)算螺紋規(guī)格：M40×1.5-6g螺紋大徑：d=40-0.2=39.8螺紋中徑：3.參考程序00005;N10G99M03S800T0404;N20G00X42Z-16;N30G92X39.4Z-36F1.5;N40X39.0;N45X39.7N50X38.5;N55X38.4N60X38.3;N70X38.2;N80G00X100Z100;N90M05;N100M30;%三、圖形仿真（模擬軟件技能訓(xùn)練）1.開機(jī)及回參考點(diǎn)2.程序輸入3.裝夾工件及刀具（60°螺紋車刀，螺距1.5）4.手動(dòng)對(duì)刀及參數(shù)設(shè)置X、Z方向用試切法對(duì)刀，在刀具補(bǔ)正G04的形狀頁面中設(shè)置參數(shù)值。5.圖形模擬仿真加工自動(dòng)運(yùn)行，顯示刀具運(yùn)動(dòng)軌跡和圖形仿真加工，正確校驗(yàn)加工程序。四、自動(dòng)加工（機(jī)床實(shí)操技能訓(xùn)練）1.加工準(zhǔn)備1）檢查毛坯尺寸。2）開機(jī)、回參考點(diǎn)。3）程序輸人：把編寫好的程序通過數(shù)控系統(tǒng)面板輸人數(shù)控機(jī)床。4）工件裝夾：三爪卡盤裝夾工件，找正夾持

50的外圓，伸出卡盤長度為60mm，夾緊工件。5）刀具裝夾：把60°螺紋車刀正確安裝到刀架上。2.對(duì)刀操作X、Z方向用試切法對(duì)刀，在刀具補(bǔ)正G04的形狀頁面中設(shè)置參數(shù)值。3.程序校驗(yàn)利用空運(yùn)行(一般為避免撞刀，常把基礎(chǔ)坐標(biāo)系中Z值增加100mm后運(yùn)行程序)；或?qū)C(jī)床鎖住、輔助功能鎖住等功能進(jìn)行圖形模擬校驗(yàn)程序?？者\(yùn)行結(jié)束后必須返回參考點(diǎn)。

圖形模擬后必須操作，解除機(jī)床鎖住和空運(yùn)行，然后進(jìn)入手動(dòng)功能或手搖功能。按“P0S”---“絕對(duì)”---“操作”---“W預(yù)置”---“所有軸”。4.自動(dòng)加工

當(dāng)程序校驗(yàn)無誤后，解除機(jī)床鎖住、空運(yùn)行，返回參考點(diǎn)，將坐標(biāo)系中Z值還原，然后調(diào)用相應(yīng)程序開始自動(dòng)加工。

選擇MEM(自動(dòng)加工)工作模式，按單段運(yùn)行開關(guān)，調(diào)好進(jìn)給倍率，打開程序，按下循環(huán)啟動(dòng)按鈕進(jìn)行程序加工，刀具在執(zhí)行完程序中的一段程序后停止，繼續(xù)按循環(huán)啟動(dòng)按鈕,即可一段一段執(zhí)行程序加工。通過單段加工模式可以一段段地執(zhí)行程序，便于仔細(xì)檢查和調(diào)試數(shù)控程序。5.螺紋尺寸精度控制在螺紋加工中可以采用螺紋環(huán)規(guī)通止規(guī)來控制螺紋的尺寸，通過修改磨耗來控制螺紋的尺寸，保證通規(guī)能夠通過，止規(guī)不能通過，需要多次修改磨耗值；使用螺紋千分尺測(cè)量螺紋的中徑值相對(duì)比較簡單，將測(cè)量值和計(jì)算好