数控程及加工梯形、矩形螺纹

1、数控车床加工工艺与数控车床加工工艺与编程操作编程操作课程课程电子教案电子教案主编：任国兴学习重点学习重点： 了解掌握车削梯形、矩形及多线螺纹的原理和车削的基本方法.学习目的学习目的：熟悉梯形、矩形螺纹车刀的几何参数及其刃磨方法，掌握梯形、矩形螺纹切削余量的合理分配及车削后的零件质量分析。课题八课题八 梯形、矩形螺纹编程与加工操作梯形、矩形螺纹编程与加工操作课题八课题八 梯形、矩形螺纹编程与加工操作梯形、矩形螺纹编程与加工操作8.1 车削梯形、矩形螺纹零件的相关知识车削梯形、矩形螺纹零件的相关知识 8.2 梯形螺纹编程与加工操作梯形螺纹编程与加工操作 8.3 矩形螺纹编程与加工操作矩形螺纹编程与

2、加工操作 复习思考题复习思考题 1梯形、矩形螺纹的用途梯形螺纹广泛用于传动结构如机床的丝杠等，一般它的长度较长，精度要求较高。而矩形螺纹是一种非标准螺纹，传动精度低，广泛用于台虎钳、千斤顶等工具中，缺点是它经过一段时间使用后由于磨损便产生松动，且不能调整。2梯形、矩形螺纹的代号及标记梯形螺纹代号用“Tr”及公称直径和螺距表示。左旋螺纹须在尺寸规格之后加注“左” 右旋则不标注出。如：Tr404、Tr366左等。矩形螺纹代号只用“矩”及公称直径和螺距表示。如：矩426等。导程与线数用斜线分开，左边表示导程，右边表示线数。如：矩456/2等。梯形螺纹的标记由螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号组成。如：

3、Tr507LH7eL （Tr507LH为梯形螺纹代号、7e为公差带代号、L为旋合长度代号）3梯形、矩形螺纹的车削方法第一节第一节车削梯形、矩形螺纹零件的相关知识车削梯形、矩形螺纹零件的相关知识 课题八课题八 梯形、矩形螺纹编程与加工操作梯形、矩形螺纹编程与加工操作 在数控机床上车削梯形螺纹其工艺、刀具方面与普通机床基本相似，切削过程中，每次往复行程后除了做横向进刀外，还要向左或向右做微量纵向进给粗车、半精车和精车。在数控机床上车削矩形螺纹切削过程中，当螺距大于4mm时，采用直进法粗车，再用直进法左、右精车两侧面。当螺距较小时一般不分粗、精车用一把车刀采用直进法完成车削。4梯形螺纹的种类梯形螺纹

4、可分为米制螺纹和英制螺纹两种。（这里只介绍米制螺纹）5梯形螺纹的中径公差及牙型角梯形外螺纹的中径公差等级有6、7、8、9四种；公差带位置有h、e、c三种。梯形内螺纹的中径公差等级有7、8、9三种；公差带位置只有H一种，其基本偏差为零，牙型角 = 3006梯形、矩形螺纹车刀（1）梯形螺纹精车刀1）两侧切削刃夹角：高速钢车刀一般取300士10，硬质合金车刀一般取300（- 5 -15）。）横切削刃的宽度：W = 0.366P 0.536c，牙顶间隙c应用时查金属切削手册。 课题八课题八 梯形、矩形螺纹编程与加工操作梯形、矩形螺纹编程与加工操作 3）纵向前角：一般取00，必要时也可以取50100，但

5、其前刀面上的两侧切削刃夹角要做相应修改，否则将影响牙形角。）纵向后角：一般取60 80。）两侧切削刃后角： 左 = （30 50） 右 = （30 50） （为螺旋升角，即 tg = P/d2 = P/D2）车右旋螺纹时，取正号，车左旋螺纹时，取负号。（2）矩形螺纹精车刀）主切削刃宽度：b = 0.5 P +（0.02 0.05）刀头长度：L = 0.5 P +（1 3）纵向前角：加工钢件时，一般取120 160）纵向后角：一般取60 80）两侧切削刃后角：（同梯形螺纹）课题八课题八 梯形、矩形螺纹编程与加工操作梯形、矩形螺纹编程与加工操作 第二节第二节 梯形螺纹编程与加工操作梯形螺纹编程与加

6、工操作【实例】车削梯形螺纹零件如图81所示（一）刀具选择（1）有断削槽的90度机夹正偏刀（2）45度端面刀（3）梯形螺纹车刀其主切削刃宽度磨成1.0 mm牙形角30度（并用齿形样板严格检验）（4）中心钻。（二）工艺分析1用45度端面刀手动切削右端面，并钻中心孔A2/4.25。2一夹一顶装夹，棒料伸出卡爪外165 mm，用90度机夹正偏刀加工外圆外径留0.8 mm精车余量，轴向留0.4 mm精车余量。3外圆粗车、精车用同一把刀。4用梯形螺纹车刀加工时，应采用左右切削法。5车削螺纹的顺序。（1）沿径向X进刀车至接近中径处，退刀后在轴向Z左右进刀车削两侧至给定的尺寸。课题八课题八 梯形、矩形螺纹编程

7、与加工操作梯形、矩形螺纹编程与加工操作25 X C1.5545025 R319T r 35 4208020160 Z图 81 梯形螺纹零件毛坯：40180 材料：453003. 24350-0.2 3 30-0.375 30. 50-0.165 （2）沿径向X留出精车量进刀车至接近底径尺寸，退刀后在轴向Z左右进刀车削两侧至给定的尺寸。（3）沿径向X 精车至零件底径公差尺寸，退刀后在轴向Z左右进刀车削两侧至零件规定的公差尺寸。 （三）相关计算1计算牙槽底宽度：W = 0.336P-0.536 c牙顶间隙 c查金属切削手册P（1.5 5）， c取值为0.25。即：W = 0.3364 - 0.53

8、60.25 = 1.21 mm2计算每次进刀与左右让刀尺寸：梯形螺纹车刀主切削刃的宽度为1.0 mm，而牙槽底宽度为1.21 mm。所以， Z向左右让刀的距离为：（1.21 1.0 ）/ 2 = 0.21 / 2 = 0.105 mm。3计算牙的深度：h3 = 0.5 P + c = 0.54 + 0.25 = 2.25 mm 。4调整每次切入量，略。（四）参考程序【华中HNC21T系统】%0076（外轮廓程序略，T02为二号梯形螺纹刀）。T0202 （调二号梯形螺纹刀，确定坐标系）M03 S500 （主轴正转、转速500 r / min）课题八课题八 梯形、矩形螺纹编程与加工操作梯形、矩形螺

9、纹编程与加工操作 G00 X38Z-18 M08 （快速到切梯形螺纹循环点，切削液开）G82 X34.5 Z-102 F4G82 X34 Z-102 F4 （第一次X径向进刀至中径尺寸）G82 X33.5 Z-102 F4G82 X33 Z-102 F4G00 X38 （快速退至梯形螺纹径向循环点）Z-18.05 （退刀Z负向偏移0.05mm）G82 X34.5 Z-102 F4 G82 X34 Z-102 F4 （第二次Z负向偏移进刀至中径尺寸） G82 X33.5 Z-102 F4 G82 X33 Z-102 F4G00 X38 （快速退至梯形螺纹径向循环点）Z-17.95 （退刀Z正向偏

10、移0.05mm）G82 X34.5 Z-101 F4课题八课题八 梯形、矩形螺纹编程与加工操作梯形、矩形螺纹编程与加工操作 G82 X34 Z-101 F4 G82 X33.5 Z-101 F4 （第三次Z正向偏移进刀至中径尺寸） G82 X33 Z-101 F4G00 X38 Z-18 （快速到第一次切梯形螺纹循环点）G82 X32.5 Z-102 F4G82 X32 Z-102 F4 （第四次X径向进刀至31.5尺寸）G82 X31.5 Z-102 F4G00 X38 （快速退至梯形螺纹径向循环点）Z-18.08 （退刀Z负向偏移0.08mm）G82 X32.5 Z-102 F4G82 X

11、32 Z-102 F4 （第五次Z负向偏移进刀31.5尺寸）G82 X31.5 Z-102 F4 G00 X38 （快速退至梯形螺纹径向循环点）Z-17.92 （退刀Z正向偏移0.08mm）G82 X32.5 Z-102 F4G82 X32 Z-102 F4 （第六次Z正向偏移进刀31.5尺寸）课题八课题八 梯形、矩形螺纹编程与加工操作梯形、矩形螺纹编程与加工操作 G82 X31.5 Z-102 F4 G00 X38 Z-18 （快速到第一次切梯形螺纹循环点） G82 X31 Z-102 F4 （第七次X径向进刀至30.5尺寸）G82 X30.5 Z-102 F4 G00 X38 （快速退至梯

12、形螺纹径向循环点）Z-18.1 （退刀Z正向偏移0.1mm）G82 X31 Z-102 F4 （第八次Z负向偏移进刀30.5尺寸）G82 X30.5 Z-102 F4 G00 X38 （快速退至梯形螺纹径向循环点）Z-17.9 （退刀Z负向偏移0.1mm）G82 X31 Z-102 F4 （第九次Z正向偏移进刀30.5尺寸）G82 X30.5 Z-102 F4 G00 X38 Z-18 （快速到第一次切梯形螺纹循环点） G82 X30.419 Z-102 F4 (第十次精车到零件尺寸公差值)G00 X38 （快速退至梯形螺纹径向循环点）Z-18.105 （退刀Z负向偏移0.105mm） 课题八

13、课题八 梯形、矩形螺纹编程与加工操作梯形、矩形螺纹编程与加工操作 G82 X30.419 Z-102 F4 (第十一次Z负向偏移精车到公差值)G00 X38 （快速退至梯形螺纹径向循环点）Z-17.895 （退刀Z正向偏移0.105mm） G82 X30.419 Z-102 F4 (第十二次Z正向偏移精车到公差值)G00 X100 Z100 M09 （退刀到程序起点位置）M02五、注意事项：1在刃磨梯形螺纹刀时，为了能左右切削并留有精加工余量，刀头宽度应小于牙槽底宽，刀尖角应略小于牙型角，牙型半角应准确。2削钢料时，应磨有60 80的径向后角和100 150径向前角3两侧的直线度要好，表面粗糙

14、度值小，刀尖适当倒圆。4两侧后角，车右旋螺纹时 fL =(30 50)+ 、 fR =(30 50) 5车削时先用刀头宽度略小于牙槽底宽的车槽刀，用车直槽的方法车置接近中径处，再粗车两侧面。课题八课题八 梯形、矩形螺纹编程与加工操作梯形、矩形螺纹编程与加工操作第三节第三节 矩形螺纹编程与加工操作矩形螺纹编程与加工操作【实例】车削矩形螺纹零件如图82所示。（一）刀具选择1带断削槽的90度正重磨偏刀。245度端面刀。3矩形螺纹车刀其主切削刃宽度磨成2.5 mm（并用齿形样板严格检验）。（二）工艺分析1用45度端面刀手动切削右端面。2装夹，棒料伸出卡爪外120 mm，用90度偏刀加工外圆外径留0.8

15、 mm精车余量，轴向留0.4 mm精车余量。3外圆加工粗车、精车用同一把刀。4用矩形螺纹车刀加工时，先用直进法粗、精车至尺寸，再左右采用直进法切削法精车至零件尺寸。三、相关计算： 课题三 外圆、端面和台阶的编程与加工操作外圆、端面和台阶的编程与加工操作 课题八课题八 梯形、矩形螺纹编程与加工操作梯形、矩形螺纹编程与加工操作 X445 032 矩形40 6 z 80203. 2 40 63-0.02-0.033. 2400-0.1 33.650-0.053. 2115士0.13图 82 矩形螺纹零件 毛坯： 50135 材料： 451计算牙槽底宽度：b = 0.5 P + (0.02 0.04)

16、即：b = 0.56 + 0.025 = 3.025 mm ；或从零件图上得到尺寸为：b = 6 -（3 - 0.025）= 3.025 mm；2计算每次进刀与左右让刀尺寸：矩形螺纹车刀主切削刃的宽度为2 .0 mm，而牙槽宽度为3.025 mm ，所以 Z向左右让刀的距离应为：（3.025 - 2 .0 ）/ 2 = 1.025 / 2 0.513 mm ；3计算牙型高度：h1 = 0.5 P + c = 0.56 + 0.16 = 3.16 mm ；（c 间隙取值为：0.1 0.2）或从零件图上得到尺寸为：h1 = ( 39.95 - 33.625 ) / 2 3.163mm 。4调整每次

17、切入量：略；（四）参考程序【华中HNC21T系统】%0077（T02为二号矩形螺纹刀）T0202 （调二号矩形螺纹刀，确定坐标系）M03 S500 （主轴正转、转速500r / min）G00 X42 Z4 M08 （快速移到切矩形螺纹循环点） G82 X39 Z-84 F6 课题八课题八 梯形、矩形螺纹编程与加工操作梯形、矩形螺纹编程与加工操作X38.2 Z-84 F6 X37.4 Z-84 F6 (分层粗车矩形螺纹)X36.6 Z-84 F6X35.8 Z-84 F6 X35 Z-84 F6X34.2 Z-84 F6X33.8 Z-84 F6X33.625 Z-84 F6 (精车矩形螺纹底

18、径至尺寸)G00 X42 （径向到切矩形螺纹循环点）Z4.5 （Z正向偏移0.5mm）G82 X39 Z-84 F6 X38.2 Z-84 F6 X37.4 Z-84 F6 X36.6 Z-84 F6 (分层沿Z正向粗车右侧矩形螺纹)X35.8 Z-84 F6 课题八课题八 梯形、矩形螺纹编程与加工操作梯形、矩形螺纹编程与加工操作 X35 Z-84 F6X34.2 Z-84 F6X33.8 Z-84 F6X33.625 Z-84 F6 (精车至底径尺寸)G00 X42 （径向到切矩形螺纹循环点）Z3.5 （Z负向偏移0.5mm） (分层沿Z负向粗车左侧矩形螺纹程序略) G00 X42 （径向到切矩形螺纹循环点）Z4.513 （Z正向偏移至0.513mm零件尺寸）G82 X39 Z-84 F6 G82 X38.2 Z-84 F6 G82 X37.4 Z-84 F6 G82 X36.6 Z-84 F6 G82 X35.8 Z-84 F6 (分层沿Z正向精车右侧矩形螺纹)G82 X35 Z-84 F6课题八课题八 梯形、矩形螺纹编程与加工操作梯形、矩形螺纹编程与加工操作G82 X34.2 Z-84 F6G82 X33.8 Z-84 F6G82 X33.625 Z-84 F6 (右侧精车至底径尺寸)G00 X42 （径向到切矩形螺纹循环点）Z3.487 （Z负向偏移0.51