数控车床编程与加工技术项目5.doc

【课题编号】5 项目五【课题名称】螺纹的加工【教学目标与要求】一、知识目标1了解内外螺纹加工的工艺知识。 2.会应用G92、G76指令编制螺纹加工程序。3.能操作数控车床进行内外螺纹的加工。二、能力目标1.能读懂图样，分析加工工艺过程。2.能读懂螺纹加工程序，会使用G92和G76指令。3.能操作机床切制内外螺纹，并测量及调整。三、素质目标1.能读懂螺纹加工图样和加工程序。2.了解加工螺纹径向尺寸的确定方法，和退刀槽的作用。3.能使用常用检测工具测量加工的螺纹，并能作刀补修正。4.了解螺纹样板在刀具对刀中的作用，和常用直进式切削螺纹的特点。四、教学要求1.能根据图样要求读懂螺纹的加工程序，了解G92和G76指令的区别及应用场合。2.能够正确计算螺纹加工前的径向尺寸，并能作出准确的测量和微调。3.能操作数控车床加工出合格的圆柱螺纹，并了解圆锥螺纹的加工方法。【教学重点】1.了解螺纹加工前径向尺寸的计算方法，为什么外螺纹的大经要取负差，而内螺纹的小径要取正差。2.读懂螺纹加工指令G92和G76的区别及程序段的编写要求。【难点分析】1.加工指令G92与G76的区别。2.螺纹切削的进给次数及背吃刀量的确定方法，总切削深度的确定方法。【分析学生】1.螺纹切削的螺距相当于车削外圆的进给量，但螺距值较大，而车削外圆进给量很小。了解两者的内在关系，加工螺纹的方法就比较容易理解。2.由于切削螺纹中产生挤压朔性变形，如果加工螺纹前的外径不取负差，不计算出径向尺寸，则加工后的实际外径一定大于公称尺寸，造成废品。3.加工螺纹一定要求切出退刀槽，是保证螺纹牙的完整和防止撞刀。以上问题讲解清楚，有利于学生了解加工工艺，编制数控程序。【教学思路设计】先理论讲授，后输入程序上机操作，最后测量并微调，保证工件合格。在实训中注意指导，及时发现并改正操作中的问题。【教学安排】理论教学6学时，实训教学12学时【教学过程】一、普通外螺纹的加工1.读懂图5-2所示零件为螺纹轴 工件右端有M24x1.5mm标志，表示米制螺纹，公称直径24 mm，螺距1.5mm，如果是普通粗牙螺纹，其螺纹应当是3mm，可以相关手册查到，且粗牙螺纹图标规定可以不标螺距。螺纹左端留出 4mm宽2mm深的退刀槽，用于切制螺纹时退刀用，并保证螺纹牙的完整。螺纹牙没有标出中经公差要求，所以可以用标准螺纹来检测其合格性。2.工艺分析 工件长度较短，无几何精度要求，可用三爪自定心卡盘装夹一次加工，留出切断长度。螺纹加工放在整个工件加工的最后一个工步。切削螺纹时，要使用60刀尖角的螺纹刀，装夹刀具时，一定要保证刀尖左右两侧对称，才能加工出合格的标准螺纹，最好用车刀样板来对刀。3.读懂加工程序表5-4 程序中选用G71循环粗车外径26mm长度35mm后，第一次停车检测尺寸，修正刀补后再启动机床，用G70精车，然后第二次暂停测量精车外径。之后手动切削退刀槽4x2mm(程序中并没有加工退刀槽的程序段，因此在切制粗螺纹之前一定要先手动切出退刀槽)。最后再用G92的螺纹循环指令分6次切制螺纹牙型。4.G92螺纹切制循环指令 该指令与前面循环加工外圆的G71指令相似，只是将G71中的进给量改为螺纹的螺距值即可。加工螺纹实质上就是大进给量的外圆加工。如图5-4b）所示。用数控车床可以加工圆锥螺纹，是优点是普通车床所无法比拟的，用普通车床切制圆锥螺纹非常不易，需要配置一套附加部件，也不容易达到较高的精度，而对数控车床来说加工圆锥螺纹是件很容易的事情，只要在导程F前增加螺纹的锥度R值即可。如图5-4a)所示，刀具在x方向上将走出一定锥度的轨迹，即方便地加工出圆锥外螺纹。5.螺纹切削时注意事项1)螺纹牙高度 螺纹牙理论高度为0.866P，实际牙型高度为0.6495P，为螺纹牙倒圆或削平高度。2)螺纹径向尺寸 由于大径d都有基本偏差es和公差Td2的值，加工螺纹前螺纹大径都比加工后的径向尺寸小，根据螺纹大径的不同，其值也不同，如M30x2-6g的外螺纹大径值为29.682mm，保证加工后大径尺寸能在公差的范围内，es和Td2值均可以图标中查到。螺纹小径的值也同样可以计算出来。3)螺纹刀对刀 切削螺纹时的螺纹刀，安装时一定要用螺纹样板来找正，之后才能夹紧刀具，这样才能保证加工后的牙尖角为正三角形60。4)退刀槽 这是切制螺纹必须算出的工艺槽，退刀槽的深度要略大于螺纹小径，其长度与螺距有关，一般螺纹取4mm以上。5)分层切削深度 一刀切成螺纹时不可能的，必定要多次分层切削，最后还要光刀，以提高加工的螺纹两侧的表面粗糙度，分层切削次数可参表5-6。6)螺纹的检测常用螺纹环规来检查，与测量工件外径相似。二、普通内螺纹的加工1.读懂图5-8 该零件图样中的内孔有M24x1.5mm的普遍三角形内螺纹，其大径为24mm，螺距为1.5mm，其它部分与前面的内容相似。2.工艺分析 内螺纹的加工工艺与切削内孔相似，将进给量换成螺距即可。加工方向和加工外螺纹一样，但退刀方向相反，且每次背吃刀量要小一些，即比车削外螺纹的分层次数多一些，这是因为内孔螺纹刀杆较细，刚度差会产生振动。工件内孔有阶梯和螺纹，需掉头装夹二次加工。3.读懂内螺纹加工程序1)粗车循环 加工外圆38mm，车削长度为18mm，掉头后在切槽处接缝，车削前需先用16mm的麻花钻头钻孔。第一次暂停测量，并作刀补调整。2)精车循环 将左端外圆加工至尺寸，为掉头作准备，第二次暂停测量。3)掉头加工图样右端 同样用G71粗车循环加工右端外圆直径尺寸要求，第三次暂停。4)再次掉头 以右端为基准夹持工件，加工内孔和内内螺纹。先用G71粗车循环加工图样左侧内孔和螺纹内孔，第四次暂停后测量，再用G70精车内孔26mm和螺纹小径22.05mm。5)用G76螺纹循环切削指令加工螺纹尺寸精度，后用螺纹塞规检测螺纹的精度。4.G76螺纹循环切削指令 G92螺纹循环切削指令加工螺纹时，刀具采用直进式，刀具两侧刀刃同时参加切削，对于小螺距的螺纹，较为常用。G76螺纹循环切削指令加工螺纹时，刀具采用斜进式进刀方式，刀刃的单侧切削工件，刀具负载较小，排屑容易，切削深度为递减式，比较适用于高精度螺距螺纹的加工。G76指令格式与G92相似。三、圆锥螺纹的加工1.读懂5-12零件图 外圆表面有圆锥螺纹，其大端直径为22mm，小端直径为18mm，圆锥长度为14mm，螺距为1.5mm，牙型角为60的普通制圆锥螺纹。其余内容前面已经学过。2.加工工艺分析 该零件为综合加工零件，包括圆弧、圆锥及圆锥螺纹，但主要是圆锥螺纹的加工为新的内容。工件可一次装夹完成全部切削。掉头后切端面控制总长，所以毛坯长度只要60mm左右即可。切削退刀槽和控制总长度用手动方式。3.读懂加工程序表5-15 主要程序控制指令有G71、G03、G70、G92等，G92指令是用来加工圆锥外螺纹。4.G92切削螺纹是选择直进方式进行切削，刀具两侧同时切削工件，切削力较大，