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螺纹类零件的车削加工工艺及编程的研究XXXX学院专科毕业设计(论文) 题 目 螺纹类零件的车削加工工 艺及编程的研究 学生姓名 专业班级 学 号 所 在 系 指导教师 完成时间 年 月 日 III螺纹类零件的车削加工工艺及编程的研究螺纹类零件的车削加工工艺及编程的研究摘要在车床上,利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸,把它加工成符合图纸的要求。 车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。车削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。车削是最基本、最常见的切削加工方法,在生产中占有十分重要的地位。车削适于加工回转表面,大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工,如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等,所用刀具主要是车刀。在各类金属切削机床中,车床是应用最广泛的一类,约占机床总数的50%。车床既可用车刀对工件进行车削加工,又可用钻头、铰刀、丝锥和滚花刀进行钻孔、铰孔、攻螺纹和滚花等操作。按工艺特点、布局形式和结构特性等的不同,车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床以及仿形车床等,其中大部分为卧式车床。数控车削加工是现代制造技术的典型代表,在制造业的各个领域如航天、汽车、模具、精密机械、家用电器等各个行业有着日益广泛的应用,已成为这些行业不可或缺的加工手段。为了在数控机床上加工出合格的零件,首先需根据零件图纸的精度和计算要求等,分析确定零件的工艺过程、工艺参数等内容,用规定的数控编程代码和格式编制出合适的数控加工程序。编程必须注意具体的数控系统或机床,应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。但从数控加工内容的本质上讲,各数控系统的各项指令都是应实际加工工艺要求而设定的。关键词: 车削加工/螺纹车削/零件的工艺过程/工艺参数/程序编制Thread parts lathing and programming of researchABSTRACT In the lathe, the use of the workpiece and the tool rotation curve of linear motion or motion to change the rough shape and size, processing it into line with the requirements of the drawings. Turning the workpiece in a lathe using tool rotation relative to the workpiece cutting method. Turning to the main cutting tool by the workpiece and not available. Turning is the most basic, the most common method of cutting in production occupies a very important position. Turning for processing rotary surface, most of the surface of the workpiece with a rotating turning method of processing can be used, such as the external cylindrical surface, internal and external conical surface, face, groove, thread and turn shaped surface so the tool is mainly used for turning tools. In all types of metal cutting machine tools, the lathe is the most widely used category, accounting for 50% of the total number of machine tools. Lathe tool can car turning the workpiece, and can drill bits, reamers, taps and knurling tool drilling, reaming, tapping and knurling such an operation. According to the technical characteristics of form and structure of the layout of the different characteristics, can be divided into horizontal lathe lathe, floor lathes, vertical lathes, turret lathes and copying lathe, horizontal lathe, most of them. CNC Turning is a typical representative of modern manufacturing technology in all areas of manufacturing such as aerospace, automotive, tooling, precision machinery, household appliances and other industries has become increasingly widely used, has become an indispensable means of processing these industries. CNC machine tools for processing sub-qualified parts, the first part to be based on accuracy and drawing requirements, analysis identified components of the process, process parameters etc., using prescribed format for the preparation of numerical control programming code and the NC machining program suitable . CNC programming is important to note the specific system or machine tools, machine tool programming should be in strict accordance with the provisions of the manual programming. But in essence the content of CNC machining, the NC system of the instructions are actually processing the request should be set. Keywords: Turning / Thread Turning / process components / parameters / Programmer螺纹类零件的车削加工工艺及编程的研究目录摘要IABSTRACTII1. 螺纹加工概念及加工工艺11.1 螺纹加工简述11.2 螺纹加工刀具11.3 螺纹加工过程21.4 基本车螺纹的指令 G3231.5 简单车螺纹循环 G9241.6螺纹车削复合循环 G7652螺纹加工工艺事项62.1 螺纹切削起始位置62.2 从螺纹退刀62.3 螺纹加工直径和深度72.4 主轴转速率以及进给83.数控车削的编程特点93.1数控车削加工的内容93.2数控车削加工的编程特点94.数控车床编程时的工艺处理104.1 正确地设定工件坐标系104.2 数控车削刀具的选择104.3 装夹与定位方法的确定114.4 加工路线与加工余量的确定114.5 加工参数的选择125.螺纹车削加工指令145.1 螺纹加工指令145.2 几点注意事项145.3 典型零件的综合编程166. G32螺纹切削指令应用186.1 G32螺纹切削指令186.2 G32螺纹切削编程实例186.3 螺纹加工程序197. 螺纹切削单一固定循环G92217.1单一循环螺纹加工指令G92简介217.2 单一循环螺纹加工指令G92格式217.3 G92编程示例218. 螺纹切削复合循环G76238.1复合循环螺纹加工指令G76简介238.2 复合螺纹加工循环指令G76格式238.3 G76外螺纹切削编程249 内螺纹切削编程2691工艺设计2692内螺纹加工程序27结束语28参考文献29螺纹类零件的车削加工工艺及编程的研究1. 螺纹加工概念及加工工艺图1-1车削螺纹加工1.1 螺纹加工简述螺纹加工是在圆柱上加工出特殊形状螺旋槽的过程,螺纹的常见的用途是连接紧固、传递运动等。螺纹常见的加工方法有:滚丝或螺纹成型、攻丝、铣削螺纹、车削螺纹等。CNC车床可加工出高质量的螺纹,本节主要学习用CNC车床车削螺纹的工艺编程方法。车削螺纹加工是在车床上,控制进给运动与主轴旋转同步,加工特殊形状螺旋槽的过程。螺纹形状主要由切削刀具的形状和安装位置决定。螺纹导程由刀具进给量决定。如图1-1所示的螺纹车削加工。图1-2车削螺纹加工CNC编程加工最多的是普通螺纹,螺纹牙形为三角形,牙型角为60,普通螺纹分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹。粗牙普通螺纹的螺距是标准螺距,其代号用字母“M”及公称直径表示,如M16、M12等。细牙普通螺纹代号用字母“M”及公称直径螺距表示,如M241.5、M272等。1.2 螺纹加工刀具普通螺纹加工刀具刀尖角通常为60,螺纹车刀片的形状跟螺纹牙型一样,螺纹刀切削不仅用于切削,而且使螺纹成型。机夹式螺纹车刀如图1-3所示,分为外螺纹车刀和内螺纹车刀两种。可转位螺纹车刀是弱支撑,刚度与强度均较差。图1-3螺纹加工路线 装夹外螺纹车刀时,刀尖应与主轴线等高 (可根据尾座顶尖高度检查)。车刀刀尖角的对称中心线必须与工件轴线垂直,装刀时可用样板来对刀。1.3 螺纹加工过程 一个螺纹的车削需要多次切削加工而成,每次切削逐渐增加螺纹深度,否则,刀具寿命也比预期的短得多。为实现多次切削的目的,机床主轴必需恒定转速旋转,且必须与进给运动保持同步,保证每次刀具切削开始位置相同,保证每次切削深度都在螺纹圆柱的同一位置上,最后一次走刀加工出适当的螺纹尺寸、形状、表面质量和公差,并得到合格的螺纹。如图1-3,编程中,每次螺纹加工走刀至少有4次基本运动(直螺纹)。运动:将刀具从起始位置X向快速(G00方式)移动至螺纹计划切削深度处。运动:加工螺纹轴向螺纹加工(进给率等于螺距)。运动:刀具X向快速(G00方式)退刀至螺纹加工区域外的X向位置。运动:快速(G00方式)返回至起始位置。1.4 基本车螺纹的指令 G32 图 1-4 基本螺纹车削 G32 指令相当于一个走刀速度比较快的 G01 指令。其后的 F 指令为螺距,即主轴每转一圈刀具所切削移动的距离。 需要注意的是:螺纹车削的开始和结束部分应留有适量的缓冲变化段 1和2 ,以保证有效行程段内的螺纹螺距均匀不变。 格式: G32 X(U). Z(W). F. 如图4-1 所示锥面螺纹段 AB ,其编程计算方法如下: 绝对: G32 X xb Z zb F f ; 增量: G32 U(xb -xa ) W(zb -za ) F f ; 对于圆柱螺纹,格式为 : G32 Z. F. ;对于端面螺纹,格式为 : G32 X. F. ; 1.5 简单车螺纹循环 G92 图15简单车螺纹循环 G92和前述车外圆简单循环 G90 指令类同,其差别就在于其中切削段一个是用 G32 来实现,一个是用 G01 来实现。如图 4-2 所示,编程算法如下: 格式 : G92 X(U). Z(W). R. F. ; 其中,X、Z为螺纹终点坐标值,U、W为螺纹起点坐标到终点坐标的增量值,R为锥螺纹大端和小端的半径差。若工件锥面起点坐标大于终点坐标时,R后的数值符号取正,反之取负,该值在此处采用半径编程。如果加工圆柱螺纹,则R=0,此时可以省略。整个螺纹牙深的车削需要根据螺纹螺距的大小按下表来分配每次的吃刀深度。用 G32 或 G92 时都需要多次车削才能完成。 表 1-1 常用米制螺纹切削的进给次数与背吃刀量 ( 双边 ) ( mm ) 螺 距 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 牙 深 0.649 0.974 1.299 1.624 1.949 2.273 2.598 背吃刀量及切削次数1 次 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.5 2 次 0.4 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.8 3 次 0.2 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 4 次 0.16 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 5 次 0.1 0.4 0.4 0.4 0.4 6 次 0.15 0.4 0.4 0.4 7 次 0.2 0.2 0.4 8 次 0.15 0.3 9 次 0.2 1.6螺纹车削复合循环 G76 格式:G76 X_Z_I_K_D_F_A_P_;其中:X为螺纹加工终点处的X轴坐标值;Z为螺纹加工终点处的Z轴坐标值;I为螺纹加工起点和终点的差值,若为0,则加工圆柱螺纹;K为螺纹牙型高度,按半径值编程;D为第一次循环时的切削深度;F为螺纹导程;A为螺纹牙型顶角角度,可在0120之间任意选择;P为指定切削方式,一般省略或写成P1,表示等切削量单边切削。按照车螺纹的规律,每次吃刀时的切削面积应尽可能保持均衡的趋势,因此相邻两次的吃刀深度应按递减规律逐步减小,本循环方式下,第一次切深为 D d ,第 n 次切深为 D d ,相邻两次切削深度差为 ( D d - D d ) ,若邻次切削深度差始终为定值的话,则必然是随着切削次数的增加切削面积逐步增大,有的车床为了计算简便而采用这种等深度螺纹车削方法,这样螺纹就不易车光,而且也会影响刀具寿命。2螺纹加工工艺事项2.1 螺纹切削起始位置螺纹切削起始位置,既是螺纹加工的起点,又是最终返回点,必须定义在工件外,但又必须靠近它。X轴方向每侧比较合适的最小间隙大约为2.5mm,粗牙螺纹的间隙更大一些。Z轴方向的间隙需要一些特殊考虑。在螺纹刀接触材料之前,其速度必须达到100编程进给率。由于螺纹加工的进给量等于螺纹导程,所以需要一定的时间达到编程进给率。如同汽车在达到正常行驶速度以前需要时间来加速一样,螺纹刀在接触材料前也必须达到指定的进给率,确定前端安全间隙量时必须考虑加速的影响,故必须设置合理的导入距离。导入距离一般为螺纹导程长度的34倍。同理,螺纹切削结束前,存在减速问题,故必须合理设置的导出距离。在某些情况下,由于没有足够空间而必须减小Z轴间隙,惟一的补救办法就是降低主轴转速(rmin)不要降低进给率。2.2 从螺纹退刀 为了避免损坏螺纹,刀具沿Z轴运动到螺纹末端时,必须立即离开工件,退刀运动有两种形式沿一根轴方向直线离开(通常沿X轴),或沿两根轴方向斜线离开(沿XZ轴同时运动),如图2-1所示。通常如果刀具在比较开阔的地方结束加工,例如退刀槽或凹槽,那么可以使用直线退出,车螺纹Z向终点位置一般选在退刀槽的中点,使用快速运动G00指令编写直线退出动作,如:N63 G32 Z-20 F2 (螺纹加工程序) N64 G00 X50(a)直线退出 (b)斜线退出图2-1 螺纹退刀如果刀具结束加工的地方并不开阔,那么最好选择斜线退出,斜线退出运动可以加工出更高质量的螺纹,也能延长螺纹刀片的使用寿命。斜线退出时,螺纹加工G代码和进给率必须有效。退出的长度通常为导程,推荐使用的角度为45,退出程序如下: N63 G32 Z-20 F2;(螺纹加工程序)N64 U4 W2; (斜线退出,螺纹加工状态) N65 G00 X50; (快速退出)2.3 螺纹加工直径和深度由于螺纹不能一次切削加工出所需深度,所以总深度必须分成一系列可操控的深度,每次的深度取值,不仅要考虑螺纹直径,还要考虑加工条件:刀具类型、材料以及安装的总体刚度。 螺纹加工中随着切削深度的增加,刀片上的切削载荷越来越大。对螺纹、刀具或两者的损坏可以通过保持刀片上的恒定切削载荷来避免。要保持恒定切削载荷,一种方法是逐渐减少螺纹加工深度。每次切削深度的计算并不需要复杂的公式,但需要一些常识和经验。螺纹加工循环在控制系统中建立了自动计算切削深度的算法,手动计算的逻辑是一样的。有关螺纹加工的一些数值可由下面列出经验计算方法得到:外螺纹小径=外圆直径2牙高;螺纹牙高=0.61343P0.6P走刀次数=2.8P+4;式中:P为螺纹导程,单线螺纹导程与螺距相同 车三角形外螺纹时,由于受车刀挤压会使螺纹大径尺寸胀大,所以车螺纹前大径一般应车得比基本尺寸小约0.1P。车削三角形内螺纹时,内孔直径会缩小,所以车削内螺纹前的孔径要比内螺纹小径略大些,可采用下列近似公式计算:车外螺纹前外圆直径=公称直径D0.1P;车削塑性金属的内螺纹底孔直径公称直径dP 车削脆性金属的内螺纹底孔直径公称直径d一1.05P2.4 主轴转速率以及进给螺纹加工时将以特定的进给量切削,进给量与螺纹导程相同,CNC在螺纹加工模式下控制主轴转速与螺纹加工进给同步运行。螺纹加工是典型高进给率加工,比如加工导程为3 mm的螺纹,进给量则是3mmr。螺纹加工的主轴转速直接使用恒定转速(r/min)编程,而绝不是恒线速度(CSS),这就意味着准备功能G97必须与地址字S一起使用来指定每分钟旋转次数,例如“G97 S500 M03”,表示主轴转速为500rmin。那么如果加工导程为3mm的螺纹,其进给速度计算如下:F700rmin3mmr2100mmmin为保证正确加工螺纹,在螺纹切削过程中,主轴速度倍率功能失效,进给速度倍率无效。3.数控车削的编程特点3.1数控车削加工的内容 数控车削加工的几何要素包括端面车削、外形面车削、内形面车削(镗孔)、钻孔加工、切槽与切断加工、螺纹加工等。3.2数控车削加工的编程特点数控车床的编程具有如下特点: 在一个程序段中,根据图样上标注的尺寸,可以采用绝对值编程或增量值编程,也可以采用混合编程。一般情况下,利用自动编程软件编程时,通常采用绝对值编程。 被加工零件的径向尺寸在图样上和测量时,一般用直径值表示。所以采用直径尺寸编程更为方便。 由于车削加工常用棒料或锻料作为毛坯,加工余量较大,为简化编程,可利用固定循环指令,进行粗车循环切削。 编程时,认为车刀刀尖是一个点,而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量,车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧。为提高工件的加工精度,轮廓编程时,以刀尖圆弧半径为刀位点,利用刀具半径补偿功能,直接按工件轮廓尺寸编程。4.数控车床编程时的工艺处理4.1 正确地设定工件坐标系数控车床的坐标系统分为机床坐标系、参考坐标系和工件坐标系。各坐标系的关系为: 机床坐标系。以机床原点为坐标系原点建立起来的X、Z轴直角坐标系,称为机床坐标系。车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面之交点。机床坐标系是制造和调整机床的基础,也是设置工件坐标系的基础,一般不允许随意变动。如图8-1所示。 参考点。参考点是机床上的一个固定点。该点是刀具退离到一个固定不变的极限点(图8-1中点O即为参考点),其位置由机械挡块或行程开关来确定。以参考点为原点的坐标系叫做参考坐标系,机床的实际坐标是以参考点为原点的坐标值。 工件坐标系。数控编程时应该首先确定工件坐标系。在数控车床上工件坐标系原点通常选择在工件回转中心的左或右端面上,即工件坐标系是将参考坐标系通过对刀平移得到的。如图4-2所示。图4-1 机床坐标系 图4-2 工件坐标系4.2 数控车削刀具的选择数控加工的刀具及其参数的选择,是编程前的重要工艺内容,选择刀具及其参数的步骤为: 根据工件材料和加工类型(外圆、孔或螺纹)确定刀具材料和刀片形状。 根据粗、精加工要求和加工条件确定刀片的牌号和几何槽形。 选定刀片材料后,从相应的刀具手册中查找切削用量的推荐值,以最大限度的发挥刀具的切削性能。 根据刀架尺寸、刀片类型和尺寸选择刀杆。从编程的的角度讲,在选择刀具几何角度时,要特别注意主偏角和副偏角的选择,前者影响刀具的切削范围,后者则可对已加工轮廓造成干涉。4.3 装夹与定位方法的确定根据被加工零件的特征及技术要求,合理选择装夹定位方式。数控车削加工的编程,通常是按装夹次数及其每次装卡的加工内容编写加工程序。4.4 加工路线与加工余量的确定确定加工路线时注意以下几个问题: 零件若从毛坯开始加工,要粗、精加工分开。粗加工分层切削时,合理安排切削深度和加工余量,通常在一次装卡下精加工余量为0.10.5 mm,若需二次装卡,余量可适当增大。同时要注意分层切削时的终刀位置,避免因终刀干涉产生过大的切削力。图4-3所示为车削大余量工件时的两种加工路线,图a是错误的阶梯路线,图b按15的顺序切削,每次切削所留的余量相等,是正确的阶梯切削路线。因为在同样背吃刀量的条件下,按图a方式加工所剩的余量过多。图4-4为终刀位置示意图,请认真领会。图4-3 大余量毛坯的阶梯切削路线图4-4 分层切削时的刀具终止位置 利用刀具半径补偿时,要注意刀补的建立与取消在辅助程序段进行。4.5 加工参数的选择合理选择切削用量。切削用量选择是否合理,对于能否充分发挥机床潜力与刀具切削性能,实现优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。车削用量的选择原则是:粗车时,首先考虑选择尽可能大的背吃刀量aP,其次选择较大的进给量f,最后确定一个合适的的切削速度v。增大背吃刀量aP可使走刀次数减少,增大进给量f有利于断屑。精车时,加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀,因此选择精车的切削用量时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高生产率。因此,精车时应选用较小(但不能太小)的背吃刀量aP和进给量f,并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数,以尽可能提高切削速度v。此外,在安排粗、精车削用量时,应注意机床说明书给定的允许切削用量范围,对于主轴采用交流变频调速的数控车床,由于主轴在低速时输出扭矩降低,尤其注意此时的切削用量选择。5.螺纹车削加工指令数控系统提供的螺纹加工指令包括:单一螺纹指令和螺纹固定循环指令。前提条件是主轴上有主轴编码器,保证在多次切削不乱牙。5.1 螺纹加工指令 单一螺纹加工指令G32(G33)编程格式:G32(G33)X Z F 螺纹固定循环指令G92编程格式:G92 X Z F 螺纹复合固定循环G76了解,不要求掌握。5.2 几点注意事项 进行横螺纹加工时,其进给速度F的单位采用旋转进给率,即mm/r(或inches/r); 为避免在加减速过程中进行螺纹切削,要设引入距离d1和超越距离d2,既升速进刀段和减速退刀段,见图5-1。一般d1为25mm,对于大螺距和高精度的螺纹取大值;d2一般取d1的1/4左右,若螺纹的收尾处没有退刀槽时,一般按45退刀收尾。图5-1切削螺纹使得进给距离 螺纹起点与螺纹终点径向尺寸的确定。螺纹加工中的编程大径应根据螺纹尺寸标注和公差要求进行计算,并由外圆车削来保证。如果螺纹牙型较深、螺距较大,可采用分层切削,如图5-2所示。常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量可参考表5-1。图5-2 螺纹进刀切削方法表5-1 常用螺纹切削的进给次数与吃刀量公 制 螺 纹螺距mm1.01.522.533.54牙深(半径值)0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598(直径值)切削次数及吃刀量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 纹牙/in2418161412108牙深(半径值)0.6980.9041.0161.1621.3551.6262.033(直径值)切削次数及吃刀量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0.175.3 典型零件的综合编程具体要求:(1)能够根据零件的几何特征和技术要求,编制中等复杂零件的轮廓粗、精加工程序。(2)能够编制切槽加工程序。(3)利用螺纹加工指令G33、G92,能够编制恒螺距螺纹加工程序。(4)能够根据零件图纸,进行编制好的加工程序的阅读。例5-1 编写图5-3a所示零件的车削精加工程序,图b为刀具安及刀具尺寸装位置图,刀具及切削用量见表82。换刀点位置为(X200、Z350),加工程序见表5-2。 (a)加工零件 (b)刀具位置图5-3 典型车削加工零件表5-2 刀具及切削用量表刀具编号刀具规格加工内容主轴转速S/rmin1进给速度F/mm r 1193精车刀外轮廓精加工6300.152切槽刀切退刀槽3150.163螺纹车刀轮廓粗加工2001.06. G32螺纹切削指令应用G32是Fanuc控制系统中最简单的螺纹加工代码,该螺纹加工运动期间,控制系统自动使进给率倍率无效。6.1 G32螺纹切削指令指令格式:G32 X(U)Z(W) F Q;(等螺距螺纹切削指令)X(U) Z(W) 为直线螺纹的终点坐标;F为直线螺纹的导程,如果是单线螺纹,则为直线螺纹的螺距;Q为螺纹起始角,该值为不带小数点的非模态值,其单位为0.001,如果是单线螺纹,则该值不用指定,这时该值为0;6.2 G32螺纹切削编程实例试用G32指令,编写图8-9-5所示工件的螺纹加工程序。 相关工艺设计螺纹切削导入距离6mm;刀具退出的方式为45斜线,长度为导程1.5mm。如图8-9-6(a)所示。车外螺纹前外圆直径公称直径D0.1P240.11.523.85;螺纹牙高=0.61343P0.613431.50.92;外螺纹小径=外圆直径2牙高23.8520.9222.01;设计螺纹分五次切削加工出所需深度,第一刀切深0.32mm,然后,每刀逐渐减少螺纹加工深度,最后精加工切深0.045mm.。分层切削染余量分配如图6-1(b)所示。拟定主轴转速使用恒定转速500r/min, 进给量则是导程1.5mmr。图6-1 螺纹加工工件6.3 螺纹加工程序编写螺纹加工程序O8901如下:O8901 G21 G99T0404 (调用第4号外螺纹刀具)G97S500 M03 N20 G00 X30 Z6 M08 ;(起始点, 导人距离5 mm)N21 G00 X23.21 ; (刀具从起始位置X向快速移动至螺纹计划切削深度处)N22 G32 Z-21 F1.5 ; (轴向螺纹加工,进给率等于螺距)。N23 U4 W-2 ; (刀具退出的方式为45斜线,保持螺纹切削状态)N24 G00 X30 ; (刀具X向快速退刀至螺纹加工区域外的X30位置)图6-2示例工件螺纹加工相关设计N25 Z6 ; (快速G00方式返回至起始位置)。 (N21N25完成螺纹的第一刀切削)N26 G00 X22.76 ;N27 G32 Z-21 F1.5 ; N28 U4 W-2 ;N29 G00 X30 ; N30 Z6(N26N30完成螺纹的第二刀切削)N40 G00 X22.01N41 G32 Z-21 F1.5;图6-3 G92螺纹切削路线N42 U4 W-2;N43 G00 X30; N44 Z6(N40N44完成螺纹的最后切削)G00 X100 Z100 M09M05N41 M30 (程序结束)7. 螺纹切削单一固定循环G927.1单一循环螺纹加工指令G92简介由程序O8901可见,用G32编写螺纹多次分层切削程序是比较繁琐,每一层切削要五个程序段,多次分层切削程序中包含大量重复的信息。FANUC系统可用G92指令的一个程序段代替每一层螺纹切削的五个程序段,可避免重复信息的书写,方便编程。G92指令称单一循环加工螺纹指令,如图8-9-7,G92螺纹加工程序段在加工过程中,刀具运动轨迹为:首先:刀具沿X轴进刀至螺纹计划切削深度X坐标;第二步:沿Z轴切削螺纹;第三步:启动45倒角螺纹(斜线切出);第四步:刀具沿X轴退刀至X初始坐标;第四步沿Z轴退刀至Z初始坐标。在G92程序段里,须给出每一层切削动作相关参数,必须确定螺纹刀的循环起点位置,螺纹切削的终止点位置。7.2 单一循环螺纹加工指令G92格式指令格式:G92 X(U)Z(W) FR;格式说明:X(U)、Z(w)为螺纹切削终点处的坐标;F为螺纹导程的大小,如果是单线螺纹,则为螺距的大小; 45斜线螺纹切出距离在0.1 L至12.7 L之间指定,指定单位为0.1 L,可通过系统参数进行修改。(L为导程)R为圆锥螺纹切削参数。R值为零时,可省略不写,螺纹为圆柱螺纹。7.3 G92编程示例螺纹加工程序O8901用G92编程可改写成程序O8902O8902 G21 G99T0404 (调用第4号外螺纹刀具)G97 S500 M03 N20 G00 X30 Z6 M08 ; (外螺纹刀具到达切削起始点, 导入距离6 mm)G92 X23.21 Z-23 F1.5 (完成第一层螺纹切削)X22.76;(完成第二层螺纹切削)X22.40;(完成第三层螺纹切削)X22.10;(完成第四层螺纹切削)X22.01; (完成螺纹的最后切削)G00 X100 Z100 M09M05N41 M30 (程序结束)显然用G92编程的程序O8902比O8901简洁多了。图8-1 G76螺纹切削路线及有关参数8. 螺纹切削复合循环G768.1复合循环螺纹加工指令G76简介 CNC发展的早期,G92单一螺纹加工循环方便了螺纹编程。随着计算机技术的迅速发展,CNC系统提供了更多重要的新功能,这些新功能进一步简化了程序编写。螺纹复合加工循环G76是螺纹车削循环的新功能,它具有很多功能强大的内部特征。使用G32方法的程序中,每刀螺纹加工需要4个甚至5个程序段;使用G92循环每刀螺纹加工需要一个程序段,但是G76循环能在一个程序段或两个程序段中加工任何单头螺纹。在机床上修改程序也会更快更容易。 如图8-1所示,表明G76指令的加工动作。G76螺纹加工循环需要输入初始数据。8.2 复合螺纹加工循环指令G76格式G76指令格式:G76 P(m r ) Q(最小切深)R(精加工余量);G76 X(U) Z(W)P(牙高)Q(最大切深)R(锥螺纹参数)F(导程);FANUC 0i复合螺纹加工循环指令G76格式分两个程序段,格式中各参数含义如下表:表8-1 G76格式说明第一程序段: G76 P(m r ) Q RP(m)精加工重复次数,为199的两位数(r)倒角量,当螺距为L,从0.0L到99L设定,单位为0.1L,为199的两位数()刀尖角度,选择80、60、55、30、29、0六种中的一种,由两位数规定。Q为最小切深(用半径值指定) 切深小于此值时,切深钳在此值R精加工余量(微米)第二程序段: G76 X(U) Z(W)R P Q FX(U) Z(W)螺纹最后切削的终端位置的X、Z坐标,X(U)表示牙底深度位置Q第一刀切削深度,半径值,正值,(微米)P牙高,半径值,正值(微米)R锥螺纹半径差;圆柱直螺纹切削省略。F螺距正值8.3 G76外螺纹切削编程螺纹加工程序O8901用G76编程可改写成程序O8903O8903 G21 G99T0404 (调用第4号外螺纹刀具)G97S500 M03 N20 G00 X30 Z6 M08 ; (外螺纹刀具到达切削起始点, 导入距离6 mm)N30 G76 P011060 Q100 R0.1;(螺纹参数设定)N40 G76 X22.01 Z-23. P920 Q320 F1.5;G00 X100 Z100 M09M05M30 (程序结束)显然用G76编程的程序O8903比O8901和O8902又简洁多了。G76程序段N30,N40说明:程序段“N30 G76 P011060 Q100 R0.1;”中:P011060表示:精加工次数是一次;倒角量为一个导程;刀尖角度60。Q100表示:最小切深钳制在半径值100微米R0.1:表示精加工余量0.1mm程序段“N40 G76 X22.

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