数控编程G32_G92教案.doc

课题六 数控车削螺纹的编程与实训教学目标：了解数控程序基本结构；掌握外圆柱螺纹编程方法；熟悉仿真软件操作方法；能够对工件进行分析；了解程序录入和编辑方法。通过讲练结合，激发学生学习理论、练习技能的热情和积极参与的意识，营造良好的学习氛围。教学重点：螺纹切削指令使用方法教学难点：车螺纹前直径尺寸的确定。教材分析：弱化理论讲解；强调技能应用；项目化编程实例，将数控机床的基本编程方法融入其中，让学生通过实际课题的练习掌握程序指令的使用方法。教学方法：讲授法；案例分析法、分组讨论法。教学过程：复习提问；导入新课；新课讲授；新课巩固；布置作业。一 复习提问：1、 解释程序段的一般格式：N10 G01 X26.80 Y32.00 Z15.43 F152.002、 什么是模态指令？举例说明。二 新课导入： 请大家回忆我们常见的螺钉上面有很多螺纹，是怎么加工得到的呢？还有在普通车床上加工螺纹的步骤和方法事什么呢 ？我们一起来学习一下。三 新课讲授：常用螺纹的牙型有三角形、梯形、矩形等。螺纹的加工方法多种多样，大规模生产直径较小的三角螺纹，常采用滚丝、搓丝或轧丝的方法，对数量较少或批量不大的螺纹常采用车削的方法。随着数控技术的逐渐普及，轴类零件越来越多的采用数控车床加工。这里以BEIJING-FANUC 0i系统为例，介绍在数控车床上加工螺纹时，其工艺方案的制订及数控加工程序的不同所造成的误差分析。（一）、加工工艺分析在数控车床上加工螺纹，首先要制订合理的工艺方案，然后才能进行编程和加工。工艺方案的好坏不仅会影响数控车床效率的发挥，而且将直接影响到螺纹的加工质量。1、走刀路线的确定在数控车床上车螺纹时，沿螺距方向的,向进给应和车床主轴的旋转保持严格的速比关系，考虑到刀具从停止状态到达指定的进给速度或从指定的进给速度降为零，驱动系统必有一个过渡过程，因此沿轴向进给的加工路线长度，除保证螺纹长度外，还应增加刀具引入距离1和超越距离2（见图1），1和2的数值与车床拖动系统的动态特性、螺纹的螺距和精度有关。一般1为2-5mm，对大螺距和高精度的螺纹取大值；2一般为退刀槽宽度的一半左右，取1-3mm左右。若螺纹收尾处没有退刀槽时，收尾处的形状与数控系统有关，一般按45退刀收尾。2、螺纹车刀的选用螺纹车刀属于成形刀具，要保证螺纹牙型的精度，必须正确刃磨和安装车刀。对螺纹车刀的要求主要有以下几点：(1)车刀的刀尖角一定要等于螺纹的牙型角；(2)精车时车刀的纵向前角应等于0；粗车时允许有5-15的纵向前角；(3)因受螺纹升角的影响，车刀两侧的静止后角应不相等，进给方向后面的后角较大，一般应保证两侧面均有3-5的工作后角；(4)车刀两侧刃的直线性要好。制造螺纹车刀的材料有高速钢和硬质合金两种。高速钢螺纹车刀刃磨方便、切削刃锋利、韧性好，能承受较大的切削冲击力，加工的螺纹表面粗糙度小。但它的耐热性差，不宜高速车削。硬质合金螺纹车刀的硬度高、耐磨性好、耐高温，但抗冲击能力差。数控车床一般选用硬质合金可转位车刀。3、三角螺纹的车削方法车螺纹的进刀方式有直进式和斜进式，直进式车螺纹容易保证牙型的正确性，但车削时，车刀刀尖和两侧切削刃同时进行切削，切削力较大，容易产生扎刀现象，因此只适用于车削较小螺距的螺纹。用斜进法车削螺纹，刀具是单侧刃加工，排屑顺利，不易扎刀。当螺距P3mm时，一般采用直进法；螺距P3mm时，一般采用斜进法。4、切削用量的选择4.1主轴转速的确定在车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距（或导程）大小、驱动电机的升降频特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响，故对于不同的数控系统，推荐有不同的主轴转速选择范围。如大多数经济型车床数控系统推荐车螺纹时的主轴转速如下：n1200/P-K式中：P是螺纹的螺距(mm)；K是保险系数，一般取为80。4.2走刀次数和背吃刀量的确定螺纹加工中的走刀次数和背吃刀量会直接影响螺纹的加工质量，车削螺纹时的走刀次数和背吃刀量可参考表1。公制螺纹螺距11.522.533.54牙深0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598背1次0.70.80.911.21.51.5吃刀2次0.40.60.60.70.70.70.8量3次0.20.40.60.60.60.60.6及切削次数4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（二）、单行程螺纹切削指令（G32）的指令格式（1）指令格式：G32 X（U） Z（W） F ；（2）指令说明： X（U）Z（W）螺纹切削的终点坐标值； X省略时为圆柱螺纹切削，Z省略时为端面螺纹切削； X、Z均不省略为锥螺纹切削；F螺纹导程。（三）、螺纹切削指令（G92）的指令格式螺纹切削循环指令把“切入螺纹切削退刀返回”4个动作作为一个循环，用一个程序段来表示。（1）指令格式：G92 X（U） Z（W） I F ；（2）指令说明： X（U）Z（W）螺纹切削的终点坐标值； F螺纹导程； I 螺纹切削起点与终点的半之差。加工圆柱螺纹时，I=0。 加工锥螺纹时，当X向切削起点坐标小于终点坐标时，I为负；反之，为正。（四）、车螺纹前直径尺寸的计算。车削外螺纹大径：D大D=0.2-0.4mm（约0.13P）车削外螺纹小径：D底=D1.3P 式中， D底为外螺纹的小径；D为螺纹的公称直径； D大为外螺纹的大径；P为螺距。（五）、案例分析如图所示圆柱螺纹加工，分别用G32和G92指令编写图示工件的螺纹加工程序，螺纹的总切深量为1.8mm，背吃刀量分别为1.1mm,0.5mm,0.1mm和0.1mm。O1；G00 X32.0 Z3.0; U-3.1;G32 W-25.0 F1.5;G00 U3.1;W25.0;U-3.6;G32 W-25.0 F1.5;G00 U3.6;W25.0;U-3.7;G32 W-25.0 F1.5;G00 U3.7;W25.0;U-3.8;G32 W-25.0 F1.5;G00 U3.8;W25.0;G00 X100.0 Z100.0;M05;M30;O2；G98 G40 G21； T0101；G00 X100.0 Z100.0；M03 S600； G00 X32.0 Z3.0； (螺纹切削循环起点)G92 X28.9 Z-22.0 F1.5； X28.4； (模态指令,只需指令X， 其余值不变） X28.3； X28.2；G00 X100.0 ；Z100.0；M05 ；M30； 课堂练习：如图所示，圆柱螺纹加工，螺纹的螺距为1.5mm，车削螺纹前工件直径42mm，第一次进给背吃刀量0.4mm，第二次进给背吃刀量0.3mm，第三次进给背吃刀量0.20mm，第四次进给背吃刀量0.08mm，采用绝对值编程。 N05 G50 X200.0 Z250.0；N10 S200 M03 T0202；N15 G00 X54.0 Z114.0；N20 G92 X41.2 Z48.0 F1.5；N25 X40.6； N30 X40.2； N35 X40.04；N40 G00 X200.0 Z250.0 T0200 M05； N45 M30； （六）、G32与G92的区别G32指令主要用于一些单一、特殊高精度螺纹(圆柱螺纹、等螺距的锥螺纹和端面螺纹)的切削加工。G92指令适用于圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹面等零件的切削加工。G32指令加工时，车刀的切入、切出、返回均需编入程序，程序量较长且易出错。所以从减少程序段的长度，提高程序编制正确率的角度出发，多采用G92指令编程。四、新课