课件-螺纹切削加工

1、数控编程与加工技术数控编程与加工技术大连理工大学出版社大连理工大学出版社螺纹切削加工螺纹切削加工4.2 一、教学内容分析：一、教学内容分析： 1、螺纹加工的重要性：、螺纹加工的重要性：普通螺纹是机械零件中应用最为广泛的一种三角形螺纹，牙型角为60。 2、教材中内容处理：、教材中内容处理：在前面教学中我们以学习了G00、G01、G02/G03等指令，在此编程基础上，继续学习螺纹加工。但教材编程实例较少且讲解过于简练，不利于理解、掌握制作课件，视制作课件，视频及添加编程频及添加编程实例实例二、学生情况分析二、学生情况分析: 高职学生基础比较好，求知欲较强。但高职学生基础比较好，求知欲较强。但机械的

2、知识相对比较枯燥，再加上学生对机械的知识相对比较枯燥，再加上学生对机械加工比较陌生，因此，知识的切入及机械加工比较陌生，因此，知识的切入及学习的持续性相对较困难。针对这一问题，学习的持续性相对较困难。针对这一问题，教学中要多对学生进行启发，多采用图片、教学中要多对学生进行启发，多采用图片、多媒体及视频。多媒体及视频。 三、教学目标：三、教学目标： 1、知识目标：、知识目标： （1）理解并掌握螺纹加工的工艺；）理解并掌握螺纹加工的工艺； （2）掌握）掌握G32螺纹加工指令。螺纹加工指令。 2、能力目标：、能力目标： （1）培养学生对待编程的严谨态度；）培养学生对待编程的严谨态度； （2）培养学生

3、初步解决编程中遇到的问）培养学生初步解决编程中遇到的问题。题。 四、教学重点：四、教学重点：螺纹加工的工艺、螺纹加工的工艺、G32螺螺纹加工指令。纹加工指令。 难点：难点：培养学生对待编程的严谨态度、培养学生对待编程的严谨态度、培养学生初步解决编程中遇到的问题。培养学生初步解决编程中遇到的问题。 五、教法：五、教法：启发式教学、加工实例分析启发式教学、加工实例分析 六、教学过程：六、教学过程： （一）、复习以前学过的螺纹知识（一）、复习以前学过的螺纹知识: (1)、左螺纹、右螺纹？ （2）、螺纹大径、小径、牙型高度 （3）M30*2-7H ？圆柱螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹端面螺纹端面螺纹通过

4、图片认识通过图片认识常用螺纹。如常用螺纹。如何加工的何加工的（二）、讲授新课（二）、讲授新课 普通螺纹数控车削的加工工艺内容主要普通螺纹数控车削的加工工艺内容主要包括：包括： （1）螺纹加工方法的确定；）螺纹加工方法的确定； （2）螺纹加工的进刀方式及进刀量的确定。）螺纹加工的进刀方式及进刀量的确定。 （3）螺纹中径、小径以及牙型高度等确定；）螺纹中径、小径以及牙型高度等确定； （4）螺纹轴向起点、终点尺寸的确定；）螺纹轴向起点、终点尺寸的确定；确定合理的数控加工工艺，确定合理的数控加工工艺，对编制高效实用的数控加工对编制高效实用的数控加工程序，车削加工出合格的螺程序，车削加工出合格的螺纹工件

5、起着至关重要的作用，纹工件起着至关重要的作用，是数控编程中的重点之一。是数控编程中的重点之一。视频视频外螺纹外螺纹右螺纹左螺纹右手刀柄左手刀柄 一、螺纹加工方法一、螺纹加工方法M03 M04M04M03后置前置后置前置后置前置后置前置内螺纹内螺纹右螺纹左螺纹右手刀柄左手刀柄前置刀架： M03后置刀架：M04 后置刀架：M03 前置刀架：M04 螺纹加工方法螺纹加工方法径向切入法 （直进法）侧向切入法（斜进法） l一般的螺纹切削； l加工螺纹螺距4mm以下。 l用于工件刚性低易振动的场合； l用于切削不锈钢等难加工材料； l加工螺纹螺距4mm以上。螺纹加工进到方式方式螺纹加工进到方式方式二、螺纹

6、加工进刀方式及吃刀量二、螺纹加工进刀方式及吃刀量 1、进刀方式、进刀方式 直进法。直进法加工螺纹时，刀具直进法。直进法加工螺纹时，刀具两侧刃同时切削工件，切削力较大，排屑两侧刃同时切削工件，切削力较大，排屑困难，因此两切削刃容易磨损。在切削螺困难，因此两切削刃容易磨损。在切削螺距较大的螺纹时，由于切削深度较大，刀距较大的螺纹时，由于切削深度较大，刀刃磨损较快，从而易造成螺纹中径误差。刃磨损较快，从而易造成螺纹中径误差。但由于其加工的牙形精度较高，因此一般但由于其加工的牙形精度较高，因此一般多用于小螺距高精度螺纹的加工。多用于小螺距高精度螺纹的加工。 数控车床螺纹加工进数控车床螺纹加工进刀方式有

7、直进式和斜刀方式有直进式和斜进式两种。进式两种。 斜进法。斜进法加工螺纹时，单侧刀刃切斜进法。斜进法加工螺纹时，单侧刀刃切削工件，刀刃易损伤和磨损，使加工的螺削工件，刀刃易损伤和磨损，使加工的螺纹面不直，刀尖角易发生变化，从而造成纹面不直，刀尖角易发生变化，从而造成螺纹牙形精度较差。但由于其为单侧刃工螺纹牙形精度较差。但由于其为单侧刃工作，刀具负载较小，排屑容易，因此，此作，刀具负载较小，排屑容易，因此，此加工方法一般适用于大螺距低精度螺纹的加工方法一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。加工。对于高精度、大螺距的螺纹，可采用两种进刀对于高精度、大螺距的螺纹，可采用两种进刀方式混用的办法，即先斜进切

8、削进行螺纹粗加方式混用的办法，即先斜进切削进行螺纹粗加工，再用直进切削进行精加工。但粗、精加工工，再用直进切削进行精加工。但粗、精加工时的起刀点要相同，以防止螺纹乱扣。时的起刀点要相同，以防止螺纹乱扣。2、吃刀量、吃刀量 由于螺纹加工时进给量较大，而螺纹车刀的强度由于螺纹加工时进给量较大，而螺纹车刀的强度一般较差，因此当螺纹牙深较大，一般分数次进给，一般较差，因此当螺纹牙深较大，一般分数次进给，每次进给的背吃刀量按递减规律分配。每次进给的背吃刀量按递减规律分配。 对高性能高等级螺纹加工时通常分粗车、精车，对高性能高等级螺纹加工时通常分粗车、精车，有时还可适当增加光整加工次数，以提高螺纹的表有时

9、还可适当增加光整加工次数，以提高螺纹的表面质量。面质量。螺纹加工属于成型加工，螺纹加工属于成型加工，为保证螺纹导程，加工时为保证螺纹导程，加工时主轴每旋转一周，车刀进主轴每旋转一周，车刀进给量必须等于螺纹的导程。给量必须等于螺纹的导程。三、螺纹尺寸的计算三、螺纹尺寸的计算 1、螺纹大径（D、d） 螺纹大径是指外螺纹牙顶或内螺纹牙底的直径。对于内螺纹，螺纹大径是编制螺纹加工程序的依据，而对于外螺纹是确定螺纹毛坯直径的依据， 经验法： 高速车削三角外螺纹时，由于受车刀挤压后螺纹大径尺寸膨胀，因此车螺纹前的外圆直径应比螺纹大径小。当螺距为1.53.5mm时，外径一般小0.20.4mm。 车削三角内螺

10、纹时，因车刀挤压作用，内孔直径会缩小（车塑性材料时较为明显），所以车削内螺纹前的孔径应比内螺纹小径略大，而且内螺纹加工后的实际顶径允许大于内螺纹小径的基本尺寸，所以实际生产中，普通螺纹车内螺纹前的孔径可以用下式近似计算。 车削塑性金属内螺纹：D孔DP 车削脆性金属内螺纹：D孔D1.05P（2）、计算法（略）2、螺纹中径（D2、d2） 中径是螺纹尺寸检测的标准和调试螺纹程序的依据。在数控车床上，螺纹的中径是通过控制螺纹削平的高度（由螺纹车刀的刀尖体现）、牙型高度、牙型角和底径来综合控制的。3、螺纹小径（D1、d1） 螺纹小径是指外螺纹牙底或内螺纹牙顶的直径。对于外螺纹，小径是编制螺纹加工程序的依

11、据。对于内螺纹，在螺纹加工前，由车削加工的内孔直径来保证。4、螺纹牙型高（h） 在编制螺纹加工程序以及车削加工螺纹时，其牙型高度是控制螺纹中径以及确定螺纹实际径向终点（指螺纹底径，即内螺纹大径和外螺纹小径）尺寸的重要参数。 由于受螺纹车刀刀尖形状及其尺寸的影响，为保证螺纹中径达到要求，在编程和车削过程中应根据实际情况对螺纹牙型高度(h)调整，计算后得到螺纹底径尺寸。 普通螺纹实际牙型高度按下式计算：h=0.6495P P螺纹螺距h近似取0.65P。四、螺纹轴向尺寸的确定四、螺纹轴向尺寸的确定 在数控车床加工螺纹时，由位置编码器检测出主轴旋转一圈的信号，刀具跟随主轴同步旋转进刀，切削加工出所需导

12、程的螺纹。然而，由于伺服系统存在一定滞后，车刀升降速会使螺纹开始与结束段的导程与加工要求存在一定偏差，为了避免在加速和减速过程中切削螺纹而影响螺距的精度 。因此，在加工螺纹时两端必须设置足够的升速进刀段长度和减速退刀段长度。5、螺纹加工尺寸计算实例 以数控车床加工M302-6h的外螺纹为例计算螺纹中径和编程小径。 螺纹大径 d=30-0.2=29.80（mm）螺纹牙型高度h0.65P0.6521.3 mm； 升速进刀段与降速退刀段： 如图示，在实际生产中，一般1值取25mm，大螺纹和高精度的螺纹取大值；2值不得大于退刀槽宽度的一半左右，取13mm。若螺纹收尾处没有退刀槽时，一般按45退刀收尾。

13、五、五、G32： 单行程螺纹切削指令单行程螺纹切削指令1 指令格式 G32 X(U)_ Z(W)_ F_； X、Z螺纹终点的绝对坐标； U、W螺纹终点相对起点的增量坐标； F螺纹导程，如果是单线螺纹，则为螺纹的螺距2 指令功能 单行程螺纹切削G32指令可以进行等螺距圆柱或圆锥螺纹的加工。单线螺纹：导程螺距 多线螺纹：导程螺距螺纹头数1）等螺距圆柱螺纹 如图所示，刀具从起点以每转进给一个导程/螺距的进给速度切削到终点，螺纹加工前及螺纹加工后的程序段，可用G00或G01来实现。 2）等螺距圆锥螺纹 对于圆锥螺纹进行螺纹加工时，G32指令走刀路线如图所示，与G32圆柱螺纹的轨迹相似。13 注意事项

14、加工螺纹时，数控车床操作面板上的进给速度倍率、主轴速度倍率无效。 加工螺纹时，进给方式是以每转进给。 加工螺纹时，为了可避免因车刀升降速对螺距的影响，必须选择合理的1、2。 因受机床结构及数控系统的影响，车螺纹时主轴的转速有一定的限制。 加工螺纹时，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，主轴的转向（正反转）与螺纹的旋向有关。 4、G32加工实例加工实例提示：加工多头螺纹时的编程，应在加工完一个头后，用G00或G01指令将车刀轴向移动一个螺距，然后再按要求编写车削下一条螺纹的加工程序。 工艺分析 该螺纹为公称直径30 mm，螺距2 mm的中等精度的螺纹。以零件右端面中心为工件

15、坐标系原点，建立工件坐标系。采用三爪自定心卡盘装夹，以40外圆作为定位基准面。 相关数据确定 螺纹编程大径 d29.8 mm，加工螺纹前外圆到该尺寸车削； 查表，牙深为1.3mm，进刀次数为5，进刀量分别为0.9 mm、0.6 mm、0.6 mm、0.4 mm、0.1 mm； 设定1为5 mm，2为2 mm。O0241程序名程序名N10T0404；N20 S500 M03 M08；N30G00 X32.0 Z5.0；N40X29.1；第一次进刀：切深第一次进刀：切深0.9 mmN50G32 Z-16.0 F2；切削螺纹切削螺纹N60 G00 X32；N70Z5.0；N80X28.5；第二次进刀：切深第二次进刀：切深0.6 mmN90G32 Z-16.0 F2；切削螺纹切削螺纹N100 G00 X32；N110Z5；N120 X27.9；第三次进刀：切深第三次进刀：切深0.6 mmN130G32 Z-16.0 F2；切削螺纹切削螺纹N140G00 X32.0；N150Z5.0；N160 X27.5；第四次进刀：切深第四次进刀：切深0.4 mmN170G32 Z-1