数控车异形螺纹(3)

数控车异形螺纹的加工 G32加工端面螺纹介绍:概述：端面螺纹大多以矩形螺纹为主，车床的自定心卡盘（盘丝）使用的就是这种结构。这类螺纹没有具体的代号标注，一般是文字注释。如图2-8是端面螺纹的简图图（a）是端面螺纹整体结构简图，图（b）是端面螺纹的局部放大图，规定当螺纹深度小于5mm时，需加0.1mm。端面螺纹旋向的判断：在主轴正转情况下，从外往里车，属于右旋（顺时针），反之是左旋螺纹（逆时针）。指令格式：G32 X F（X为切削的终点坐标，F为螺纹的导程）程序语句（仅车端面螺纹段）G99 M3 S500 T0202;(切槽刀 B=3mm)G0 X100. M8;Z-0.5;G32 X40. F3.0;G0 Z3.;X100.;Z-0.7; G32 X40.（考虑刀刃宽 图2-9） F3.0;G0 Z3.;X100.;Z-1.0;G32 X40. F3.0;G0 Z3.;X100.;Z-1.5;G32 X40. F3.0;G0 Z3.;X100.;Z-2.0;G32 X40. F3.0;G0 Z3.;X100.;Z-2.5;G32 X40. F3.0;G0 Z3.;X100.;Z-3.1;G32 X40. F3.0;G0 Z90.;M5;M30;注：这几次定位要一致。 变距螺纹加工介绍广州数控（GSK）等一些国内数控系统在加工变距螺纹时使用G32指令。如图2-10所示：数值计算：M274的牙高（直径值）=1.34=5.2mm；M2712的牙高（直径值）=1.312=15.6mm；牙高以最小牙高为依据：所以小径=27-5.2=21.8mm。车变距螺纹时，主轴转速由最大螺纹的螺距（P=12）确定。程序语句（仅车螺纹段）G99 M3 S200 T0202;G0 X30.;Z3.;X26.;G32 Z-20 F4.0;G32 Z-56 F12.;G0 X30.;Z3.;X25.6;G32 Z-20. F4.0;G32 Z-56. F12.;G32 X30.;Z3.;X21.8;G32 Z-20. F4.;G32 Z-56. F12.;G0 X30.;Z90.;M5;M30;所谓变距螺纹指的是以螺纹切入开始指定基准螺距值F，然后每隔一个螺距产生一个螺距差值K（增值或减值）在FANUC（发那科）等一些进口的数控系统中，有加工变距螺纹的特定指令G34。指令格式： G34 XZFK;其中 X、Z为螺纹的终点位置，F为长轴方向在起点处的导程，K为主轴每转导程的增加量和减少量，K值的指令范围：0.0001-500.0000mm，如下图所示。例如：起点导程5mm，导程增量为1mm，螺纹长度为50mm，程序为：G34 Z-50. F5. K1。 多线螺纹的加工多线螺纹一般用于传动，都是直螺纹，数控加工多线螺纹，可以使用G92通过调用子程序的方法，进口机床还支持G32指令加工多线螺纹，G76指令也可以加工多线螺纹（后面讲到）。G92调用子程序加工多线螺纹加工如图2-11多线螺纹图中标注的含义：M279/3其中M27是公称直径，9是螺纹导程，3是螺距。因为：导程=螺距线数 所以：这是一个三线螺纹。数值计算：大径=27-0.133=26.61mm；小径=27-1.33=23.1mm；程序语句（仅车螺纹段）子程序（O0046）G92 X26. Z-40. F9.;X25.7;X25.4;X25.2;X25.0;X23.1;M99;主程序G99 M3 S700 T0202;G0 X30. M8;Z3.;M98 P0046;G0 X30.;Z6.;M98 P0046;G0 X30.;Z9.;M98 P0046;G0 Z90.;M5;M30;Z3.Z6.Z9.每次定位增加一个螺距（P=3）有一些系统也支持G32加工变距螺纹指令格式： G32 XZFQ;其中 X、Z为螺纹的终点位置，F为螺纹导程，Q为螺纹的起始角。增量为0.001，不能指定小数点；如果加工双线螺纹，相应位移为180，则指定Q180000.起始角Q不是模态值，每次必须指定，否则系统认为是0.多线螺纹加工对G32，G34，G92，G76指令均有效。 梯形螺纹的加工在数控车床上，可用G76螺纹切削循环指令，采用斜进法、交错切削等方法加工梯形螺纹，但有一定的技术难度。所以根据长期的实践经验，摸索出一套在一系列经验公式对编程数据精细计算的基础上，使用螺纹切削指令G32和调用子程序，并在子程序中巧妙设置加工方法来加工梯形螺纹，能够安全、可靠地加工出合格的梯形螺纹。编程与加工技巧分析（1） 刃磨刀时注意保证车刀的刀尖角与牙型角一致，而且刀尖宽度必须小于槽底宽。（2） 尽量使车削过程牙槽间隙足够大，保证车刀单刃切削，排屑顺利。如螺距为5mm的梯形螺纹槽底宽为1.7mm，刃磨刀尖为1.2-1.4mm为宜。刀尖过大会使刀尖与牙侧的间隙过小，不易排屑，容易扎刀；刀尖过小会使刀尖刚性变差，容易引起震动造成加工表面粗糙度较差，精度难以控制。（3） 注意车刀在车螺纹前的定位，刀尖到牙顶的距离要大于牙高h，小于牙高h会造成刀尖在螺纹加工后阶段与螺纹牙顶之间摩擦，产生废品。（4） 编制和调用子程序，可采用一重子程序，也可以调用多重子程序。1.编程数据的计算（1） 毛坯的定位点X值=公称直径（0.5P+ac）21式中P为螺距，ac为牙顶间隙，0.5P+ac为牙形高。根据螺距的大小来选择牙顶间隙的值参见下表。P1.5-56-1213-44ac0.250.51(2) 第一刀下刀点X值X=公称直径-上下偏差平均值-0.2（3） 小径=公称直径-（0.5Pac）2（4） 加工加数=（第一刀下刀点X值-小径）/X方向进刀量（直径值）1（5） U=毛坯定位点X值-第一刀下刀点X值。2. 走刀路线：加工梯形螺纹一般采用左右切削法，螺距小的可分为粗车、半精车、精车；螺距大的可分为粗车、半粗车、半精车、精车。采用左右切削法，调用一次子程序时，车刀进一个切削深度在左侧车一刀后向右移动一个间隙再车一刀，再调用一次子程序时，车刀又进一个切削深度在左侧车一刀后向右移动一个间隙再车一刀，这样直到完成。梯形螺纹加工范例如下图所示是梯形螺纹加工件3.加工梯形螺纹数据计算（1） 毛坯定位点X值X=公称直径（0.5P+ac）21=36(0.560.5)21=44（2） 查表确定公称直径上下偏差值：上偏差为0，下偏差为-0.375，其平均值为-0.2，第一刀下刀点X值=36-0.2-0.2=35.6.（3） 小径=公称直径-（0.5Pac）2=36-（0.560.5）2=29。(4)加工加数=(第一刀下刀点X值-小径）/X方向进刀量（直径值）1=(35.9-29)/0.11=67.(5)U=毛坯定位点X值-第一刀下刀点X值=44-35.6=8.4.4.计算梯形螺纹尺寸并查表确定其公差大径D=36中经d中=d-0.5p=36-3=33查表确定其公差，故d=33牙高h=0.5pac=3.5小径d=d中-2h=29牙顶宽f=0.336p=2.196牙底宽w=0.366p0.536a=2.196-0.268=1.928根据经验，使用梯形螺纹刀尖宽f=1.5mm比较合理。用3.1mm的测量棒测量中经，则其测量尺寸M=d中4.864d-1.866p=36.88，根据中经公差带确定其公差（0-0.355）则M=36.525-36.88.5.编写数控程序G99 M3 S300 T0101;G0 X44. Z8.;（44为毛坯定位点X值）M8;M98 P470002;(47为粗加工刀数)M98 P200003;（20为精加工刀数）M9;G0 X100. Z100.;M30.编写粗加工子程序 O0002G0 U-8.4;（8.4为U值）G32 Z-37. F6.;G0 U8.4;Z7.7;U-8.4;G32 Z-37. F6.;G0 U8.4;Z8.3;U-8.4;G32 U0. Z-37. F6.;G0 U8.3;Z8.;M99;编写精加工程序 O0003;G0 U-8.4;G32 Z-37. F6.;G0 U8.4;Z7.9;U-8.4;G32 U0. Z-37. F6.;G0 U8.4;Z8.1;U-8.4;G32 U0. Z-37. F6.;G0 U8.3;Z8.;M99;上述工件也可以用G92编制子程序。主程序G00 X44. Z6.;(螺纹刀快速到达直径44mm端面外3mm)M98 P60002;（粗车调用O0002子程序6次）M98 P80003;（半粗车调用O0003子程序8次）M98 P80004;（半精车调用主程序O0004子程序8次）M98 P80005;（精车调用O0005子程序8次）G0 X100. Z100.;（螺纹刀快速退回到程序起点）O0002（粗车子程序）G00 U-0.5;（粗车每次进给深度）M98 P0006;（调用基本子程序O0006）M99;（子程序结束返回主程序）O0003;（半粗车子程序）G00 U-0.3;（半粗车每次进给深度）M98 P0006;（调用基本子程序O0006）M99;（子程序结束返回主程序）O0004;（半精车子程序）G0 U-0.15;（半精车每次进给深度）M98 P0006;（调用基本子程序O0006）M99;（子程序结束返回主程序）O0005（精车子程序）G0 U-0.05;（精车每次进给深度）M98 P0006;（调用基本子程序O0006）M99;（子程序结束