第五章 槽及螺纹加工(5-1)

1、第五章 槽及螺纹加工 在数控车削加工中，经常地会遇到各种带有槽和螺纹类的零件，如图5-1所示的典型零件。本章中将分几部分介绍槽及螺纹加工的特点、工艺的确定、指令的应用、程序的编制、加工质量的分析等内容。子程序指令及其应用，螺纹加工指令及应用是本章的重点。a）槽类零件 b）螺纹类零件图5-1 槽及螺纹类零件第一节 槽与螺纹加工工艺的确定知识点 1. 槽加工的工艺特点与相关知识2. 螺纹加工的工艺特点与相关知识一、槽加工工艺分析槽加工工艺的确定，要服从于整个零件加工的需要，同时还要考虑到槽加工的特点。槽的种类很多，考虑其加工特点，大体可以这样分类：单槽、多槽、宽槽、深槽及异型槽。但加工时可能会遇到

2、几种形式的叠加，如单槽可能深槽，也可能是宽槽。下面以图5-1a）中槽为例分几个方面从共性和个性的角度分析槽加工工艺。（一）零件的装夹根据槽的宽度等条件，在切槽的方法中经常采用的是直接成型，也就是说可能的情况下，槽的宽度就是切槽刀刃的宽度，也就等于背吃刀量aP，将产生较大的切削力。同时大量的槽是位于零件的外圆上的，切槽是主切削力的方向与工件轴线垂直的，必然的要影响到工件的稳固性。在数控车床上进行槽加工一般可采用下面两种装夹方式：1利用软卡爪，并适当增加夹持面的长度，以保证定位准确，装夹稳固。2利用尾座及顶尖做辅助，采用一夹一顶方式装夹，最大限度的保证零件的稳固性。（二）刀具选择与进刀方式1对于宽

3、度、深度值相对不大，且精度要求不高的槽，可采用与槽等宽的刀具，直接切入一次成型的方法加工。如图5-2所示。刀具切入到槽底后可利用延时指令，作短暂停留，以修整槽底圆图5-2 简单槽类零件加工方式度，退出时有必要时可采用工进速度。 2）对于宽度值不大，但深度值较大的深槽零件，为了避免切槽过程中由于排屑不畅，使刀具前面压力过大出现扎刀和折断刀具的现象，应采用分次进刀的方式，刀具在切入工件一定深度后，停止进刀并回退一段距离，达到断屑和退屑的目的。如图5-3所示。同时注意尽量的选择强度较高的刀具。图5-3 深槽零件加工方式 3）宽槽的切削 通常把大于一个切刀宽度的槽称为宽槽，宽槽的宽度、深度的精度要求及

4、表面质量相对较高。在切削宽槽时常采用排刀的方式进行粗切，然后是用精切槽刀沿槽的一侧切至槽底，精加工槽底至槽的另一侧面，并对其进行精加工。切削方式如图5-4所示。精切路线粗切路线排刀粗切精加工余量图5-4 宽槽切削方式示意图4）异型槽的加工 对于异型槽的加工，大多采用先切直槽然后修整轮廓的方法进行，其主要工作决定于轮廓加工在此不作说明。3切削用量与切削液的选择背吃刀量、进给速度和切削速度是切削用量三要素，受切槽过程中，背吃刀量等于切刀宽度的影响，吃刀量的大小可以调节的范围较小。要增加切削稳定性，提高切削效率，就要在切削速度和进给速度上面做文章。在普通车床上进行切槽加工，切削速度和进给速度的选择相

5、对外圆切削要选取得相对较低，一般取外圆切削的30%70%。数控车床的各项精度要远高于普通车床，在切削用量的选取上同样可以选择相对较高的速度。切削速度可以选择外圆切削的60%80%，进给速度选取0.050.3mm/r。需要注意的是在切槽中常常出现的就是容易产生振动现象，这往往是由于进给速度过低，或者是由于线速度与进给速度搭配不当造成的，须及时地调整，以求搭配合理，保证切削稳定。切槽过程中，为了解决切槽刀刀头面积小，散热条件差，容易产生高温，降低刀片切削性能的问题，可以选择冷却性能较好的乳化类切削液进行喷注，使刀具充分冷却。二、螺纹加工工艺分析 利用数控车床车削螺纹，适应加工的螺纹种类形式繁多，几

6、乎包括了所有零件上的螺纹种类；由数控系统控制螺距的大小和精度，免去了计算和更换挂轮之苦，螺距精度高且不会出现乱扣现象；螺纹切削回程期间实现快速移动，切削效率大幅提高；专用数控螺纹切削刀具、较高的切削速度的选用，又进一步的提高了螺纹的形状和表面质量精度。因此，螺纹类零件的加工是数控车床编程与操作中经常遇到的课题。首先我们先讨论一下在数控车床上加工螺纹的工艺问题。由于这些问题与普通机床加工有很多的共性，在此不做深入。（一）螺纹类零件的装夹 螺纹切削过程中，无论采用何种进刀方式，螺纹切削刀具经常是有两个或者两个以上的切削刃同时参与切削，与前面所讨论的槽加工相似，同样会产生较大的径向切削力，容易使工件

7、产生松动现象。因此，在螺纹类零件的装夹方式上，还是建议采用软卡爪且增大夹持面或者一顶一夹的装夹方式。以保证在螺纹切削过程中不会出现因工件松动，螺纹乱牙工件报废的现象。（二）刀具选择与进刀方式通常螺纹刀具切削部分的材料分为硬质合金和高速钢两类。刀具分整体式、焊接式和机械夹固式三种类型。数控车床上车削普通三角螺纹一般选用精密级机夹可转位不重磨螺纹车刀，这种螺纹刀具的使用要根据螺纹的螺距选择刀片的型号，每种规格的刀片只能加工一个固定的螺距。图5-5为数控螺纹车刀的实物图片。a)b)a) 外螺纹车刀 b)内螺纹车刀图5-5 数控螺纹车刀对于其他牙型的螺纹刀具，可根据需要到刀具生产厂家订货或者自行刃磨，

8、刀具材料和几何角度应满足粗、精加工、工件材料、切削环境等方面的要求。工件材料加工性能一般、牙型截面尺寸较大的螺纹粗加工，可采用硬质合金刀具；工件加工性能良好、螺纹精加工、断续切削等条件下可采用高速钢刀具。刀具的几何形状与角度要考虑牙型和螺旋升角的影响。螺纹加工的进刀方式主要有直进、斜进和分层切削三种。其选用的主要依据是：在切削过程中避免因螺纹牙型截面尺寸较大，导致螺纹切削深度比较大的情况下多个刀刃同时参加切削而出现扎刀现象。因为在数控加工中进刀方式的选择还要靠螺纹加工指令实现，详细内容在螺纹加工指令中介绍。（三）切削用量与切削液的选择1螺纹加工的切削用量在螺纹加工中，背吃刀量aP等于螺纹车刀切

9、入工件表面的深度，如果其他刀刃同时参与切削应为各刀刃切入深度之和。由此可以看出随着螺纹车刀的每次切入，背吃刀量在逐步的增加。受螺纹牙型截面大小和深度的影响，螺纹切削的背吃刀量可能是非常大的。而这一点不是操作者和编程人员能够轻易改变的。要使螺纹加工切削用量的选择搭配比较合理，必须合理的选择切削速度和进给量。螺纹切削的进给量相当于加工中的每次切深。螺纹车削每次切深的确定要根据工件材料、工件刚性、刀具材料和刀具强度等诸多原因综合考虑，依靠经验，通过试车来确定，目前没有科学确定的数值。每次切深过小会增加走刀次数，影响切削效率，同时加剧刀具磨损。过大又容易出现扎刀、崩尖及螺纹掉牙现象。为避免上述现象发生

10、，螺纹加工的每次切深一般都是选择递减型的。即随着螺纹深度步步加深，吃刀量越来越大，要相应的减小进给量。在螺纹切削复合循环指令当中，同样也是经常地采用递减的方式。如：第一刀的切深为1，那么第二刀的切深则为1/，第三刀为1/1/。可以在螺纹加工程序编制中灵活运用。 在螺纹车削过程中，主轴速度的选择受到下面几个因素的影响：1）螺纹加工程序段中指令的螺距值，相当于以f (mm/r)进给量表示的进给速度F，如果主轴转速选择的过高，其换算后的进给速度（mm/min）必定大大超过正常值。2）刀具在位移过程的始/终，都受到伺服驱动系统升/降频率和数控装置插补运算速度的约束，由于升、降频特性满足不了加工需要等原

11、因，则可能引起进给运动产生的“超前”和“滞后”而导致部分的螺距不符合要求。3）螺纹车削必须通过主轴的同步功能实现，需要有主轴脉冲发生器（编码器）。当起主轴速度选择过高，通过编码器发出的定位脉冲将可能因“过冲”而导致工件螺纹产生乱牙现象。 根据上述现象，螺纹加工时主轴转速的确定应遵循以下原则：1）在保证生产效率和正常切削的情况下，以选择较低的主轴转速。2）当螺纹加工程序段中的升速进刀段(L1)和降速退刀段（L2）的长度值较大时，可选择适当搞一些的主轴转速。3）当编码器所规定的允许工作转速超过机床所规定主轴的最大转速时，则可选择较高一些的主轴转速。4）通常情况下，螺纹车削的主轴转速（n螺）应按其机

12、床或数控系统说明书中规定的计算式确定，其计算公式多为：n螺n允/P (r/min)式中 n允编码器允许的最高工作转速(r/min)P加工螺纹的螺距（或导程，mm）2切削液的选用螺纹加工多粗精加工同时完成，要求精度较高，选用合适的冷却润滑液能够进一步的提高加工质量，对于一些特殊材料的加工显得尤为突出。根据不同的工件材料冷却润滑液的选用如表5-1。表5-1 螺纹加工冷却液选用参考表螺纹加工冷却润滑液选用工件材料碳钢合金钢不锈钢及耐热钢铸铁与黄铜青铜铝及铝合金1硫化乳化液2氧化煤油3煤油75%，油酸或植物油25%，4 压器油70%，氧化石蜡30%1氧化煤油2硫化切削油3煤油60%，松节油20%，油酸

13、20%4硫化油60%，煤油25%，油酸15%5四氯化碳90%，猪油或菜油等1一般不用2煤油（用于铸铁）或菜油（用于黄铜）1一般不用2菜油1硫化油30%，煤油15%，2号或3号锭子油55%2硫化油30%,煤油15%，硫酸30%，2号或3号锭子油25%第二节 槽加工程序编制知识点 槽加工常用编程指令技能点 选择适当的指令编制槽加工的程序一、单槽的加工 如图5-6所示，为活塞零件图，需加工其密封槽。分析得知密封槽一般要求有较高的表面质量，同时也要求槽底较高的尺寸精度和圆度。因此，我们选用与槽等宽的4mm切槽刀，采取直接切入槽底后暂停修整槽底圆度，然后慢速退刀修正侧面的方式进行加工。零件加工内孔外圆一

14、次装夹完成，图5-6 活塞零件图坐标系原点在工件端面中心，切槽刀右刀尖为刀位点对刀。编程如下： G00 X50.0 Z-4.0 T0101； （ 定位 ） G01 X32.0 F0.1； ( 切至槽底 ) G04 X1； （ 延时修整槽底 ） G01 X50.0 F0.1； （ 退刀 ） 由上面程序可以看出，类似这样的单槽的加工和编程还是比较简单的。下面我们着重探讨宽且深的槽零件的加工。（一）编程实例 根据图5-7所示离合器零件图，编制其滑块槽的加工程序。图5-7 离合器零件图（二）任务分析 图5-7零件需加工一个宽槽且有一定的深度，这样的槽用宽刃刀直接切出是不现实的。我们选用4mm切槽刀，应

15、用FANUC 0数控系统中的复合切削指令G75进行加工。图5-8所示为G75外径切槽（钻孔）多重复合循环指令应用切削轨迹图。1格式：G75R(e)； G75X(U)_Z(W)_P(i)Q(k)R(d)F(f);图5-8 G75循环指令切削轨迹图2说明：e：回退量 该值为模态值，可由参数5319号指定。由程序指令修改。X：最大切深点的X轴坐标。U：最大切深点的X轴增量坐标。Z：最大切深点的Z轴坐标。W：最大切深点的Z轴增量坐标。i：X方向的进给量（不带符号）。k：Z方向的位移量（不带符号）。d：刀具在切削底部的退刀量，d的符号总是正的。F ：进给速度。（三）应用G75指令编制的宽槽加工程序，见表

16、5-2。表5-2 滑块槽加工程序程 序说 明O0001;程序号N10 T0101 S500 M03;1# 外切槽刀4mm 右刀尖对刀1#刀具补偿,启动主轴N20 G00 X70.0 Z-25.2 M08;快速定位 槽侧面留余量0.2mm 冷却液开N30 G75 R2.0;回退量N40 G75 X32.2 Z-40.8 P5.0 Q3.9F0.1;切深5mm位移3.9mm (侧面及槽底留余量0.2mm)N50 G01 X70.0 Z-25.0 F0.3;N60 X32.0 F0.1;右侧面精加工N70 Z-41.0;槽底精加工N80 X70.0;左侧面精加工N90 G00 X100.0 Z100

17、.0 M09;N100 M05;N110 M02;程序结束应用指令在切槽过程中，刀具定位于槽的一侧开始切削，切入过程有回退断屑动作，且至槽底后退至切入起始点，然后位移一个刀具宽度，再次开始切槽。完成整个槽宽度的切削后，对槽的两个侧面和槽底进行精加工。完成加工后的零件实体如图5-9所示。图5-9 离合器实物图（四）相关知识链接零件上单槽的形式很多（如图5-10），均可借鉴上述的加工方法进行编程。图5-10 单槽零件示意图（五）注意事项1零件加工中，槽的定位是非常重要的，编程时要引起重视。2切槽刀通常有三个刀位点，编程时可根据基准标注情况进行选择。3切宽槽时应注意计算刀宽与槽宽的关系。二、多槽的加

18、工（一）编程实例根据图5-11所示，编制切纸辊18×4槽的加工程序。图5-11 切纸辊槽加工工序图（二）任务分析在加工圆周刀具、轧辊等零件时经常地会遇到与图示零件相似的多槽加工。这种零件草多且相同，在编制其加工程序时大量的程序段会出现内容重复现象，增加了编程的工作量。为此我们采用子程序调用指令，来编制该零件的加工程序，减少编程工作量，缩短加工程序的长度。子程序调用指令M98。1格式： M98 P ×××× ×××× 循环次数 子程序号2说明：1）子程序号同主程序，不同的是子程序用M99结束。2）子程序执行

19、完请求的次数以后返回到主程序M98的下一句继续执行。子程序结束没有M99时将不能返回主程序。3）省略循环次数时，默认循环次数为一次。4）子程序可以有主程序调用，已被调用的子程序也可以调用其他的子程序。从主程序调用的子程序成为一重，可以调用四重。如图5-12 所示。主程序 子程序 子程序 子程序 子程序O4000;M98P1000;M99;：O3000;M98P1000;M99;：O2000;M98P1000;M99;：O1000;M98P1000;M99;：O0001;M98P1000;M30;： （嵌套1重） （嵌套2重） （嵌套3重） （嵌套4重）图5-12 子程序调用的嵌套（三）切纸辊槽

20、的加工程序该零件槽的深度较大，我们采用断屑切削方式，选择与槽等宽的切槽刀直接切入。定位与切入、回退等均应用子程序编制。加工程序见表5-3。表5-3 切纸辊槽加工程序程 序说 明O0001;程序号N10 T0101 S500 M03;1# 外切槽刀4mm 左刀尖对刀1#刀具补偿,启动主轴N20 G00 X65.0 Z-41.0 M08;点位N30 M98 P18 1000;调用切槽子程序(O1000 )18次N40 G00 X150.0 Z0.0 M09;回参考点N50 M05 N60 M02;程序结束O1000;子程序号N10 G01 W-8.0 F0.3;N20 M98 P4 2000;一重

21、嵌套调用子程序（O2000）4次N30 G01 X65.0 F0.1;切至槽底后退刀N40 M99;子程序结束O2000;子程序号N10 U-10.0 F0.1;N20 U3.0 F0.3;切入时回退断屑N30 M99;子程序结束（四）切槽完成后的零件如图5-13所示。图5-13 切纸辊实体图（五）相关知识链接由上面的编程实例可以看出，应用子程序命令进行程序编制可以大大的减少程序段的数量，提高编程工作的效率，非常适合于人工编程。在手工程序编制中应用较多的简化编程指令，且与子程序调用指令非常相似的还有循环指令。在CK0630数控车床上采用G81/G80循环指令对某些相似或重复形状进行简化编程。如

22、： N10 G00 X100.0 Z100.0 T0101; N20 N30 N40 G81 L8; （循环调用8次）N50 N60 （循环体） N70 N80 G80 （循环结束） N90 N10 M02程序在运行至N40时，循环调用8次循环体内的内容，8次全部运行完成后继续执行N90及以后的内容。与子程序同样也是应熟练掌握并运用的编程指令之一。（六）注意事项1编程时应注意子程序与主程序之间的衔接问题2应用子程序指令的加工程序在试切削阶段应特别注意机床的安全问题3子程序多是增量方式编制应注意程序是否闭合、积累及误差对零件加工精度的影响。4使用G90/G91绝对/增量坐标转换的数控系统，要注意

23、确定编程方式（绝对/增量）。第二节 螺纹加工知识点 螺纹加工常用编程指令技能点 常见螺纹加工程序的编制一、普通螺纹加工（一）编程实例请按图5-14所示的定位螺栓零件图，编制零件的加工程序。 图5-14 定位螺栓零件图（二）任务分析与程序编制图5-14给我们提出了一个最简单也最常见的螺纹件加工课题，该零件包括外圆、倒角、螺纹以及圆弧加工，前面已经讲过了外圆、倒角和圆弧加工指令，所以这一章主要讲解螺纹加工指令。首先讨论一下在数控车床上加工螺纹的常用指令。FANUC 0数控车床螺纹加工指令如表5-4所示。 表5-4 FANUC 0系统有关螺纹切削指令表指令名称应用格式主要工艺用途等螺距螺纹切削(G3

24、2)G32IP_F_;直螺纹、锥螺纹变螺距螺纹切削(G34)G34IP_F_K_;变螺距直螺纹、锥螺纹多头螺纹切削(G32)G33IP_F_Q_;多头螺纹、螺旋线螺纹切削固定循环(G92)G92IP_R_F_(L);直螺纹、锥螺纹简化编程螺纹切削复合循环(G76)G76P(m)(r)(a)Q(d min)R(d)G76X(U)_Z(W)_R(i)P(K)Q (d)F(L);梯形、大螺距三角等螺纹由表5-4看出，最适合加工图5-14所示零件M30×2直螺纹的指令主要有两个：等螺距螺纹切削指令（G32）；螺纹切削固定循环（G92）。螺纹切削终点相对于起点的坐标值，Z(W) 省略时为端面螺

25、纹切削1. 等螺距螺纹切削指令（G32）1）格式：螺纹切削终点的坐标值，X(U)省略时为圆柱螺纹切削长轴方向的导程，用半径指定，单位为mm/rG32 X（U） Z（W） F ；2）应用范围：用G32指令，可以切削等导程的圆柱螺纹、圆锥螺纹和端面螺纹（例如涡形螺纹），如图5-15所示。图5-15 G32螺纹加工指令适用范围a）直螺纹 b）锥螺纹 c）端面螺纹3）直螺纹G32加工编程图5-1所示零件的螺纹部分的程序编制可参考图5-16。下面的值用于编程中螺距：2mmL1=5mmL2=2mm切深：1mm （切两次）公制输入 直径编程G00 U-62.0;G32 W-40.0 F2.0;G00 U62

26、.0;W40.0;U-64.0;G32 W-40.0 F2.0;G00 U64.0; W40.0; 图5-16 直螺纹G32编程4）总体程序编制根据前面所学内容，应用G32指令编写图5-14所示螺纹的加工程序如表5-5所示。表5-5 应用G32指令编制加工程序程 序说 明N10 T0101 S100 M04;1#60o螺纹刀(L=2) 1#刀具补偿,启动主轴N20 G00 X40.0 Z5.0;快速接近工件N30 X29.0;第一次切入0.8mmN40 G32 Z-47.0F2.0;螺纹车削N50 G00 X40.0;X向快速退刀N60 Z5.0;快速返回Z向起点N70 X28.2;第二次切入

27、0.8mmN80 G32 Z-47.0F2.0;螺纹车削N90 G00 X40.0;X向快速退刀N100 Z5.0;快速返回Z向起点N110 X27.4;第三次切入0.8mmN120 G32 Z-47.0F2.0;螺纹车削N130 G00 X100.0 Z100.0 T0100;快速返回换刀点,取消1#刀具补偿N140 M05;主轴停N150 M02;程序结束2. 螺纹切削固定循环（G92） 为了简化编程，图5-14所示的螺纹加工也可以用螺纹切削循环（G92）指令编程。螺纹切削终点相对于起点的增量坐标1）格式：螺纹切削终点的坐标值，导程（单头螺纹螺距等于导程）G92 X（U） Z（W） F ；

28、2）应用范围：螺纹切削循环（G92）指令用于对圆锥或圆柱螺纹的切削循环。 3）直螺纹G92加工编程示意图见图5-17。图5-17 直螺纹G92编程在增量编程中，U和W地址后的数值的符号取决于轨迹1和2的方向。那就是说，如果轨迹1的方向沿X轴是负值， U也是负值。螺纹范围，主轴速度限制等，都与G32（螺纹切削）相同。螺纹倒角能在此螺纹切削中实现。从机床来的信号启动倒角开始。倒角距离在0.1L至12.7L之间制定，指定单位为0.1L，由参数号5130决定。由于伺服系统的延迟螺纹收尾的角度<45o。（在上面的表示中，螺距是L）。在单程序段工作方式，1、2、3和4的切削过程，必须一次次地按下循环

29、启动按钮。4）总体程序编制用G92指令编写图5-14所示螺纹的加工程序如表5-6所示。表5-6 应用G92指令编制螺纹加工程序程序说明N10 T0101 S100 M04;1#60o螺纹刀(L=2) 1#刀具补偿启动主轴N20 G00 X40.0 Z5.0;快速接近工件N30 G92 X29.0 Z-47.0F2.0;螺纹车削N40 X28.2;X向快速退刀N50 X27.6;快速返回Z向起点N60 X27.5;第二次切入0.8mmN70 X27.4;螺纹车削N80 G00 X100.0 Z100.0 T0100;快速返回换刀点,取消1#刀具补偿N90 M05;主轴停N100 M02;程序结束

30、3加工后的零件实物图加工后的零件实物图如图5-18所示： 图5-18 零件实物图（三）相关知识链接1. 用G32加工锥螺纹用G32指令加工锥螺纹程序如图5-19所示。图5-19 G32加工锥螺纹2. 用G92加工锥螺纹螺纹切削固定循环指令还常用于锥螺纹的切削, 其应用格式如图5-20所示。其中R：为圆锥螺纹起点和终点的半径差，加工圆柱螺纹时为零，可省略。其余各项指定与直螺纹切削指令相同。图5-20 G92加工锥螺纹（四）注意事项1应用等螺距螺纹切削指令（G32）加工注意事项1）一般螺纹切削时，从粗车到精车，按同样的导程进行多次车削。当安装在主轴上的位置编码器检测出一转信号后，开始螺纹切削，因此

31、即使多次切削，工件圆周上的切削始点保持不变。但是从粗车到精车，主轴的转速必须是一定的。当主轴速度变化时，螺纹切削会出现乱牙现象。2）螺纹切削的开始及结束部分，一般由于伺服系统的滞后，螺纹导程会出现不规则现象，为了考虑这部分的螺纹精度，在数控车床上切削螺纹必须设置升速进刀段L1和降速退刀段L2（见图5-21）因此，加工螺纹的实际长度：除了螺纹的有效长度外L，还应包括升速段L1和降速段L2的距离（即L+L1+L2），其数值与工件的螺距和转速有关，由各系统设定，一般大于一个导程。图5-21 螺纹车削升、降速段L1升速段 L2降速段3）圆锥螺纹切削如图5-22所示，当其锥角在45o以下时，螺纹导程以Z

32、轴方向的值指定; 当其锥角在45o以上时，螺纹导程以X轴方向的值指定。即：若a45o导程为LZ；若a45o导程为LX。图5-22 圆锥螺纹LZ/LX的说明4）螺纹切削一般有两种进刀方式：一种是直进法，如图5-10a）所示；一种是斜进法，如图5-23b所示。当螺纹牙型深度较深、螺距较大时，可分数次进给，切深的分配方式有常量式和递减式，如图5-24所示。 a） b)图5-23 螺纹切削进刀方式a) 直进法 b) 斜进法图5-24 螺纹切削切深分配方式a) 常量式 b) 递减式2. 应用螺纹固定循环切削指令（G92）加工注意事项在螺纹切削期间（运动2），按下进给暂停按钮时，刀具立即按斜线回退，先回到

33、X轴起点，再回到Z轴起点，如图5-25所示。图-25 螺纹切削循环期间暂停退刀示意图 在回退期间，不能进行另外的进给暂停。倒角量与终点处得倒角量相同。通过以上的认识，可以得出这样的结论，加工图示螺纹件较为实用、高效的是螺纹切削固定循环指令（G92）。二、锥螺纹加工（一）编程实例请按图5-26所示的零件图，编制零件的加工程序。图5-26 快换接头零件图（二）任务分析与程序编制图5-26所示零件图中，零件其他部分已经加工完毕，三角锥螺纹部分是我们的加工课题。我们已经知道了加工锥螺纹比较方便的指令是G92,试编程序如下（见表5-7）。表5-7 G92指令切削锥螺纹编程程序说明N10 T0101 S1

34、00 M04;1#60o螺纹刀(L=3) 1#刀具补偿启动主轴N20 G00 X60.0 Z8.0;快速接近工件N30 G92 X48.0 Z-28.5.0 R-22.0 F3.0;螺纹车削 第一刀N40 X47.0;第二刀N50 X46.4;第三刀N60 X45.8;第四刀N70 X45.3;第五刀N80 X45.0第六刀N80 G00 X100.0 Z100.0 T0100;快速返回换刀点,取消1#刀具补偿N90 M05;主轴停N100 M02;程序结束加工完成后的零件如图5-27所示。图5-27 锥螺纹加工实体图（三）相关知识链接在各类机械零件中，为方便拆卸或改变传动比，多头螺纹成为了比

35、较常见的形式之一。如图5-28所示。图5-28 多头螺纹G92螺纹切削固定循环指令，是实际生产加工中应用方便且应用非常普遍的指令之一。除应用于普通圆柱螺纹、锥螺纹的加工之外，采用轴向分头的方式，还可用于多头螺纹的加工。应用实例如下：N50 G00 X40.0 Z5.0;N60 G92 X29.3 Z-30.0 F4.0; (双头螺纹，加工第一线)N70 G01 Z-2.0 F100; （轴向分头）N80 G92 X29.3 Z-28.0 F4.0; （加工第二线）（四）注意事项1锥螺纹设计上多数没有退刀槽，在螺纹车削的程序编制中，降速退刀段L2应考虑选取较大的数值。2R数值的计算应当注意包括L

36、1、L2在内，且计算准确。3G92外螺纹车削起始点的坐标值，必须大于螺纹退刀点的坐标值。例：G00 X40.0 Z5.0; （起始点）G92 X30.0 Z-30.0（退刀点）R-5.0 F2.0;三、多头螺纹的加工（一）编程实例请按图5-29所示的零件图，编制该零件左端螺纹的加工程序的加工程序。图5-29 轴套零件图（二）任务分析与程序编制该零件左端为M36双头内螺纹，螺纹导程6mm，螺距3mm，螺纹小径32.76mm，单面高度1.62mm。现在我们尝试应用较为“专业”的多线螺纹车削指令（G33）编制其加工程序。1. 多线螺纹切削指令（G33）1) 格式：螺纹切削终点相对于起点的坐标值，Z(

37、W) 省略时为端面螺纹切削螺纹头数和起始角，非模态制，每次使用必须指定。起始角单位：0.001度，不能指定小数长轴方向的导程，用半径指定，单位为mm/G33 X_(U) Z_(W) F_ P_ ;螺纹切削终点的坐标值，X(U)省略时为圆柱螺纹切削2) G33指令应用图5-30为多头螺纹切削指令应用示意图。下面的值用于编程中导程：9mm头数：3L1=8mmL2=5mm切深：1.6mm (切一次)公制输入，直径编程G0 U-63.2;G33 W-63. F3.0 P3=0; (第一头)G0 U63.2 W63.0; U-63.2;G33 W-63. F3.0 P3=120000; (第二头)G0

38、U63.2 W63.0; U-63.2;G33 W-63. F3.0 P3=240000; (第三头)G0 U63.2 W63.0;图5-30 多头螺纹切削指令应用示意图2轴套零件螺纹程序编制用G33指令加工轴套零件双头内螺纹程序见表5-8。表5-8 内螺纹加工程序（G33）程序说明N10 T0101 S100 M04;1#60o 内螺纹刀(L=3) 1#刀具补偿启动主轴N20 G00 X28.0 Z8.0;快速接近工件N30 G01 X34.0 F300;N40 G33 Z-26.0.0 F6.0 P2=0;螺纹车削 第一头 第一刀N50 G01 X28.0 F300;N60 G00 Z8.

39、0;N70 G01 X34.0 F300;N80 G33 Z-26.0 F6.0 P2=180000;第二头 第一刀N90 G01 X28.0 F300; N100 G00 Z8.0;N110 G01 X32.6 F300;N120 G33 Z-26.0.0 F6.0 P2=0;第一头 第二刀N130 G01 X28.0 F300;N140 G00 Z8.0;N150 G01 X32.6 F300;N160 G33 Z-26.0 F6.0 P2=180000;第二头 第二刀N170 G01 X28.0 F300;N180 G00 Z8.0;N190 G00 X100.0 Z100.0 T010

40、0;快速返回换刀点,取消1#刀具补偿N200 M05;主轴停N210 M02;程序结束加工后的零件如图5-31所示。图5-31 双头内螺纹加工实体图(三) 相关知识链接G33多头螺纹加工指令，除用于圆柱多头螺纹的切削以外，还经常地用于圆锥多头螺纹的切削。图5-32为其应用示意图。下面的值用于编程中导程：2mm头数：1mm L1=2mm L2=1mmX轴切深：1mm （切一次）公制输入，直径编程G0 X12.0 Z72.0;G33 X41.0 Z29.0 F4.0 P2=0; (第一头)G0 X50.0 Z72.0; X12.0;G33 X41.0 Z29.0 F4.0 P2=180000; (

41、第二头)G0 X50.0 Z72.0;图5-32 G33指令切削圆锥多头螺纹示意图（四）注意事项1多头螺纹的导程一般较大，为避免伺服系统的滞后效应对螺距精度的影响，螺纹的升降速段应取较大的值。2选取较低的主轴转速，防止主轴编码器出现过冲现象3注意选择适合螺纹螺旋升角的刀具，避免刀具后角与工件发生干涉。四、梯形螺纹的加工（一）编程实例根据图5-33所示，编制其梯形螺纹加工程序。图5-33 梯形螺纹零件图（二）任务分析与程序编制梯形螺纹的截面尺寸较大，采用直进法切削很容易出现扎刀现象。在螺纹加工指令中实现斜进法和分层切削法进刀，是避免扎刀现象的有效手段。多重复合螺纹切削指令(G76)中就可以很好地

42、实现这一功能，现在我们讨论指令的格式和应用，并利用多重复合螺纹切削指令(G76)实现图示梯形螺纹的加工程序编制。图5-34 为该指令的循环和进刀方式示意图。1格式：G76 P(m)(r)(a)Q(d min) R(d)； G76 X(U)_Z(W)_R(i)P(k)Q(d)F(L)； a) 循环路线 b) 进刀方式图5-34 G76指令的循环和进刀方式示意图2说明：m：精加工重复次数(199) 该值是模态的此值可用5142号参数设定，由程序指令改变。r：倒角量当螺距由L表示时可以从0.01L到9.9L设定单位为0.01L(两位数从00 到99) 该值是模态的此值可用5130 号参数设定由程序指

43、令改变。a ：刀尖角度可以选择80o、 60o、 55o、 30o、 29o和0o六种中的一种由2 位数规定，该值是模态的可用参数5143 号设定，用程序指令改变m 、r 和a用地址P 同时指定。例： 当m=2,r=1.2L a=60 指定如下(L是螺距)：P dmin : 最小切深(用半径值指定),当一次循环运行的切深小于此值时，切深执行此值。该值是模态的，可用5140 号参数设定用程序指令改变。d ：精加工余量，该值是模态的，可用5141 号参数设定用程序指令改变。i : 螺纹半径差如果 i=0 可以进行普通直螺纹切削。K : 螺纹高,这个值用半径值规定。d : 第一刀切削深度(半径值)。

44、L : 螺距(同G32)。3用指令加工梯形螺纹的程序编制见表5-9。其中：精加工次数为2，斜向退刀量取10，实际退刀量为一个导程，刀尖角30o ,最小切深取0.02mm，即20，精加工余量0.1mm, 螺纹半径差为0，牙型高度计算为3.5mm，第一次的切深为0.7mm，导程即螺距为6mm， 螺纹小径为29.0mm，螺纹终点坐标（29.0，-81.0）。表5-9 梯形螺纹加工程序程序说明N10 T0101 S100 M04;1#30o T形螺纹刀(L=6) 1#刀具补偿启动主轴N20 G00 X60.0 Z12.0 M08;快速接近螺纹车削起始点N30 G76 P021030 Q20 R100;

45、多重复合螺纹循环N40 G76 X29.0 Z-81.0 P3500 Q700 F6;N190 G00 X100.0 Z100.0 T0100 M09;快速返回换刀点,取消1#刀具补偿N200 M05;主轴停N210 M02;程序结束4 加工后的零件实物如图5-35。图5-35 梯形螺纹实体图（三）相关知识链接利用轴向分头法，多重复合螺纹切削循环（G76）可用于多头螺纹的切削。如：G00 X60.0 Z12.0 M08; （螺纹切削起始点）G76 P021030 Q20 R100; （切削第一头）G76 X29.0 Z-81.0 P3500 Q700 F12.0;G01 W8.0 F0.3;

46、（轴向分头 螺距=6mm）G76 P021030 Q20 R100; (切削第二头)G76 X29.0 Z-81.0 P3500 Q700 F12.0;（四）注意事项1斜进法进刀方式,适用于中小螺距的三角或梯形螺纹的加工,不适合加工截面尺寸过大的螺纹。2加工时要选择与螺纹界面形状相同角度一致的螺纹刀具。3由于该指令较为复杂，不易记忆。应用时须参阅编程说明书，防止程序出错。简单螺纹的加工可采用其他螺纹循环指令。五、变导程螺纹的加工1编程实例根据图5-36所示，编制其变导程螺纹加工程序。图5-36 变螺距螺杆零件图2任务分析与程序编制图示零件为变导程螺纹的加工。根据零件的任务分析，我们首先讨论变导

47、程螺纹切削指令(G34)的格式和应用。1) 格式：主轴每转导程的增量或减量，单位为mm/r螺纹切削终点的坐标值，X(U)省略时为圆柱螺纹切削长轴方向的导程，用半径指定，单位为mm/r螺纹切削终点相对于起点的坐标值，Z(W) 省略时为端面螺纹切削 G34 X(U)_ Z( W)_ F_ K _;2）应用:根据变导程螺杆零件图，选用R5mm球头车刀，切2次。应用G34指令编制加工程序，见表5-10。表5-10 变导程螺纹加工程序程序说明N10 T0101 S100 M04;1# 球头车刀(R=5) 1#刀具补偿 启动主轴N20 G00 X60.0 Z3.0 M08;快速接近螺纹车削起始点N30 G01 X36.0 F0.3;N40 G34 Z-114.0 F6.0 K1.0;第一刀N50 G00 X60.0;N60 Z3.0;N70 X34.0;N80 G34 Z-114.0 F6.0 K1.0;第二刀N90 G00 X100.0 Z100.0 T0100 M09;快速返回换刀点,取消1#刀具补偿N100 M05;主轴停N110 M02;程序结束加工后的零件实体见图5-37。图5-37 变导程螺纹实体图3相关知识链接G34指令可用于切削圆锥变导程螺纹,利用轴向分头法还可用于加工多头变导程螺纹。4注意事项1）为单段切削，需用其他指令返