数控铣加工中心实训教材

1、任务八螺纹加工技能训练知识目标1. 掌握攻丝循环编程的指令格式及应用2. 掌握变量编程铣削螺纹的程序格式及应用技能目标1. 熟练掌握数控铣床的基本操作2. 合理选择刀具及确定切削用量3合理安排螺纹加工的加工工艺4能够熟练操作数控铣床完成螺纹的加工1. 设计螺纹加工工艺2编制螺纹加工程序3用数控铣床完成螺纹的加工如图 2-8-1 所示零件，毛坯尺寸为 80mm ×80mm ×20mm，完成零件 M28*1.5 螺纹的铣削加工， 4*M10 攻螺纹加工。精选文库图 2-8-11. 攻螺纹指令 G84指令格式： G98/G99 G84 X Y Z R F；G98：返回初始平面，为

2、默认方式G99：返回 R点平面G84:右旋攻螺纹指令XY：孔位坐标（ G90）Z：孔底坐标（ G90）R ：R点的坐标F：切削进给速度G84指令使主轴从 R 点至 Z 点时，刀具正向进给，主轴正转，到孔底时主轴反转，返回到 R点平面后主轴恢复正转。与钻孔加工不同的是攻螺纹结束后的返回过程不是快速运动而是进给速度反转退出。攻螺纹过程要求主轴转速与进给速度成严格的比例关系，因此，编程时要求根据主轴转速计算进给速度，计算公式如下：F=N*P式中， F 为进给速度， N为主轴转速， P 为螺纹导程（单线为螺距） 。- 2 -精选文库除了使用上面这种传统的柔性攻螺纹的加工方式，应用 G84/G74指令还

3、可实现刚性攻螺纹加工。使用这种加工方式时，要求数控机床的主轴必须是伺服主轴，以保证主轴的回转和 Z 轴的进给严格地同步，即主轴每转一圈， Z 轴进给一个螺距或导程。由于机床耳朵硬件保证了主轴和进给轴的同步关系，因此使用普通弹簧夹头刀柄即可攻螺纹。为了和柔性攻螺纹区别，执行刚性攻螺纹需在指令段之前制定 M29指令，或在包含攻螺纹指令的程序段中指令 M29， M29表示刚性攻螺纹。2. 宏程序变量编程定义、设置及应用（1）变量#0#49当前局部变量#50#199 全局变量（2）常量PI ：圆周率TRUE ：条件成立（真） FALSE: 条件不成立（假）（3）运算符和表达式算术运算符：、 * 、/

4、。条件运算符： EQ(=)、NE（）、GT（）、GE（）、LT（）、LE（）逻辑运算符： AND、 OR、 NOT函数： SIN、COS、TAN、ATAN、ATAN2、ABS、INT、SIGN、SQRT、EXP表达式：用运算符连接起来的常数、宏变量构成表达式例如： SQRT（30）/50*SIN （30）。（ 4）赋值语句格式：宏变量 =常数和表达式说明：把常数和表达式的值送给一个宏变量称为赋值。例如：#1= SQRT（30）/50*SIN （30）；#2=30 等。（ 5）条件判断语句（ WHILE语句）格式： WHILE 条件表达式 DO1 ；END1；例如：求 110 数字的和：- 3

5、-精选文库#1=0；#2=1；WHILE(#2LE10)DO1 ；#1=#1+#2；#2=#2+1；END1 ；3. 倒角工艺倒角加工的关键在于认识倒角刀， 加工路线和加工外轮廓一样， 只有 X、Y 余量和下刀深度不同。如图 2-8-2 所示，选择 8 的倒角刀完成 C1 的倒角。倒角刀刀尖点为 O 点，对刀时让 O 点与工件的上表面轻轻接触，设定值为“ Z0”。X0 、Y0在工件的对称中心上，现要完成孔径为 26.2 的孔倒角 C1。M28*1.5 的螺纹孔倒角刀图 2-8-2已知倒角尺寸 C×C=1×1，Z 轴下刀深度设置为 B（设置时是负数），XY方向的余量为 L=B

6、-C。现假设将倒角刀沿 Z 轴下 2mm,Z=-2,XY方向的余量为: L=2-1=1 。孔径尺寸为 26.2 ，则编程孔径尺寸为 26.2-1 ×2=24.2 ，Z轴深度为“ -2 ”。4. 螺纹加工常用的刀具4 个 M10的螺纹加工，安排工序时，应先钻中心孔，再选择8.5 的钻头完成钻孔，再选择如图2-8-3 的 M10 的丝锥完成攻丝。- 4 -精选文库丝锥机夹螺纹铣刀图 2-8-3M28*1.5的螺纹加工，应先钻中心孔，然后选择12 的钻头钻底孔，再选择25 的钻头扩孔，最后选择镗刀完成26.2 的孔的镗削加工。孔加工完成后，选择如图2-8-3 所示机夹螺纹铣刀完成螺纹的铣削

7、。5. 螺纹铣削各参数（1）螺纹的大径、小径如图 2-8-4 所示，螺纹的大径（公称直径）为 D=28mm，铣削加工 M28*1.5 的螺纹，先要预钻孔，孔的直径应根据螺纹的小径得出。图 2-8-4螺纹小径：D1=28-0.65 ×P×2=28-0.65 ×1.5 ×2=26.05根据计算，螺纹的小径 D1=26.05，根据螺纹铣削经验，一般在小径的基础上大 0.1 0.2mm，可得最终加工孔的直径为 26.2mm。（2）螺纹铣削- 5 -精选文库图 2-8-5如图 2-8-5 所示，螺纹铣刀的对称中心与孔的对称中心重合，根据图样可知对称中心点的坐标为（

8、 X0，Y0）。将螺纹铣刀移至对称中心点，并沿 Z 的负向移动 3 5mm，让铣刀的螺纹齿可以切削到孔壁。移动“ +X”,让铣刀的螺纹齿与孔壁轻轻接触，记下此时的相对数值即M。螺纹铣削的实质其实是用螺纹铣刀描绘一个与螺纹尺寸相符的螺旋线轨迹，用变量判断，螺纹的螺距即螺旋线每次的沿 Z 负向的移动值。6.合理安排走刀轨迹图 2-8-6- 6 -精选文库如图 2-8-6 所示， 4 个 M10 的螺孔可分三道工序完成加工，刀具从起刀点开始，先到达 A 点、 B 点、 C 点，再移动到中间点，到达 D 点。铣削螺纹加工点为 O 点，铣削螺纹时，因描述的是螺旋线的轨迹，机床的反向间隙误差不宜过大，如过

9、大，可能导致加工的螺纹失圆。根据图 2-7-7 所示， AF 及 O 点的坐标如下：坐标点坐标备注坐标点坐标备注A(X20， Y20)B(X20，Y-20)C(X-20 ， Y-20)D(X-20 ， Y20)O(X0， Y0)M10 螺孔加工程序示例：程序备注O0001;G54G90G40 G17G80;M03S200;G0X40Y40;起刀点G0Z10Z 轴初始平面G99G84X20Y20Z-22R5 F300;A 点X20Y-20;B 点X-20Y-20;C 点G00X-10Y40;中间点G98G84X-20Y20Z-22R5 F300;D 点G00G80Z50;M30;- 7 -精选文

10、库M28*1.5 螺纹铣削加工程序示例：程序备注O0001;G54G90G40 G17G80;M03S800;G0X0Y0;O 点定位G0Z5Z 轴初始平面#1=M；试切值（单边值）#2=N；螺纹切削单边背吃刀量（单边值）#3=M+N ；试切值与背吃刀量之和（单边值）#4=5；WHLIE （#4GE-22）DO1；G01X（ #3）F100；G02I-（ #3）Z- （#4） ;#4=#4-1.5；END1 ；G01X0;G00Z50;M30;简答题1. 攻丝循环 G84 的指令格式及各字母代表的含义是什么？2. 简述一 M36*2 的螺纹，它的大径和小径的数值该如何确定，如何合理的安排螺纹的铣削加工工艺？3. 现有 M12 的螺纹孔需要完成加工，如何合理的选择加工工艺（加工工序、刀具、切削用量等）？- 8 -精选