数控机床编程与操作 第4版 数车 课件 13 锥螺纹加工、G76及习题课

FANUC0i系统数控车床编程难点重点1、锥螺纹相关尺寸的计算2、G76指令中各项含义1、锥螺纹倒角终点坐标、计入δ1δ2后大端直径及锥度计算2、螺纹切削复合固定循环G76指令各参数的取值锥螺纹加工、G76及习题课一、锥螺纹加工【例2-17】工件尺寸如图2-54所示，毛坯选用φ85mm的铝棒，加工螺纹为Mc60×2。试用指令代码G92编写锥螺纹的加工程序，其中括弧内尺寸根据标准得到。（图中螺纹ZM标注）图2-54G92指令切削锥螺纹编程实例一、锥螺纹加工分析：该螺纹是基面公称大径为φ60mm、螺距为2mm的米制锥螺纹（GB1415_2008），可用于气体或液体管路系统的密封连接螺纹。管端至基面长度为12mm，螺纹有效长度为18mm，螺尾长6mm；锥螺纹的锥度全部取为1:16；零件的前端是C2倒角，升速进刀段δ1=4mm，降速退刀段δ2=2mm，编程时要正确计算倒角终点坐标、计入δ1δ2后大端直径以及锥度。为此，计算如下：图2-54G92指令切削锥螺纹编程实例一、锥螺纹加工1．计算倒角终点直径d，以便外圆车刀车出锥度正确的锥面，有以下算式：(60-d):10=1:16d=60-10/16=60-0.625=59.3752．长30锥面大端直径的计算：

(D-59.375):(30-2)=1:16D=59.375+28/16=59.375+1.75=61.125一、锥螺纹加工3．计入升速进刀段δ1=4和降速退刀段δ2=2，螺纹切削终点直径的计算：(d大-60):(2+6+18-12)=1:16d大=60+14/16=60+0.875=60.875d小=d大-2h=60.875-2×1.299=58.2774．G92指令中锥度R的计算：R=(d-D)/22R:(2+6+18-2)=1:16R=-0.75一、锥螺纹加工5．该米制锥螺纹编程如下：O0017;T0101;外圆车刀M03S600;G00G99X99.0Z5;G94X0Z0.5F0.3;平端面X-2Z0F0.15;G0X87.0Z3.2;循环起点G71U2.0R1.0;G71P1Q2U0.5W0.1F0.3;N1G42G00X55.575;G01X59.375Z-2.0F0.1;车C2倒角X61.125Z-30.0;车锥面X70.0;Z-60.0;N2G40X87.0;M03S800;G70P1Q2;精车循环G00X99.0Z99.0;T0303;螺纹刀M03S666;G00X90.0Z4.0;循环起点X坐标大于大端直径尺寸G92X59.975Z-26.0R-0.75F2.0;60.875-0.9=59.975X59.375;X58.775;X58.375;X58.277;G00X99.0Z99.0;M30;二、螺纹切削复合固定循环G761．指令格式G76P(m)(r)(a)Q(△dmin)R(d)；

G76

X(U)_

Z(W)_

R(i)

P(k)

Q(△d)F_；m：精加工重复次数01～99；r：倒角量，即螺纹切削退尾处(45º)的Z向退刀距离。当导程(螺距)由S表示时，可以从0.1S～9.9S设定，单位为0.1S(两位数：00～99)；a：刀尖角度(螺纹牙型角)。可以选择80º、60º、55º、30º、29º和0º的任意一种。该值由2位数规定；△dmin：最小切深，该值用不带小数点的半径量表示；d：精加工余量，该值用带小数点的半径量表示；X(U)、Z(W)：螺纹切削终点处的坐标；i：螺纹半径差。如果i=0，则进行圆柱螺纹切削；k：牙型编程高度。该值用不带小数点的半径量表示；△d：第一刀背吃刀量，该值用不带小数点的半径量表示；F：导程。如果是单线螺纹，则该值为螺距。二、螺纹切削复合固定循环G762．运动轨迹G76螺纹切削复合循环的运动轨迹如图a所示。以圆柱外螺纹(i值不为零)为例，刀具从循环起点A处，以G00方式沿X向进给至螺纹牙顶X坐标处(B点，该点的X坐标值=小径+2k)，然后沿基本牙型一侧平行的方向进给(见图b)，X向切深为△d，再以螺纹切削方式切削至离Z向终点距离为r处，倒角退刀至D点，再X向退刀至E点，最后返回A点，准备第二刀切削循环。如该分多刀切削循环，直至循环结束。a)b)二、螺纹切削复合固定循环G763．工艺说明第一刀切削循环时，背吃刀量为△d(见图)，第二刀的背吃刀量为(-1)△d，第n刀的背吃刀量为(-)△d。因此，执行G76循环的背吃刀量是逐步递减的。螺纹车刀向深度方向并沿基本牙型一侧的平行方向进刀，从而保证了螺纹粗车过程中始终用一个切削刃进行切削，减小了切削阻力，提高了刀具寿命，为螺纹的精车质量提供了保证。二、螺纹切削复合固定循环G764．编程示例

【例2-18】在前置刀架式数控车床上，试用G76指令编写图示外螺纹的加工程序(螺纹直径为30mm，导程为2mm)。O0018；…M03S600；G00X32.0Z6.0；G76P021060Q200R0.06；G76X27.4Z-30.0P1300Q500F2.0；…二、螺纹切削复合固定循环G765．注意事项1）G76可以在MDI方式下使用。2）在执行G76循环时，如按下循环暂停键，则刀具在螺纹切削后的程序段暂停。3）G76指令为非模态指令，所以必须每次指定。三、综合实例【例2-17】试设计正确的加工工艺编写图示工件的加工程序，毛坯直径为50mm。工艺设计如下：(1)选择机床与夹具选择FANUC0i系统、前置刀架式数控车床加工，夹具采用通用三爪自定心卡盘，编程原点设在工件右端面与主轴轴线的交点上。(2)选取刀具外圆车刀、切槽刀和螺纹车刀。(3)加工步骤1）用G71指令粗车外形，留精车余量；2）用G70指令精车外形至尺寸；3）车退刀槽；4）用G92指令车螺纹；5）切断；6）调头平端面至总长。三、综合实例加工程序如下：O0191；T0101；外圆车刀G99G00X99.0Z99.0；M03S700；X52.0Z5.0；

循环起点G71U2.0R1.0;G71P1Q2U0.4W0.1F0.25;进给量0.25mm/rN1

G42G00X-2.0;

精车切削起点G01Z0F0.1;X25.74;X29.74Z-2.0;

倒角，外螺纹大径d大=D-0.13P=30-0.13×2=29.74Z-30.0;X35.0W-15.0；W-10.0;G03X45.0W-5.0R5.0;G01Z-76.0;N2X52.0;M03S800;G70P1Q2;G00G40X99.0Z99.0;三、综合实例加工程序如下（续）：T0202；

切槽刀，刀宽3mmM03S400;G99G00X99.0Z99.0；Z-30.0;X32.0;循环起点G75X25.0W1P5000Q1000F0.08;车退刀槽，进给量0.08mm/rG00X99.0；Z99.0；T0303；螺纹刀M03S500；G99G00X99.0Z99.0；X32.0Z5.0；G92X29.1Z-27.0F2.0;车螺纹X28.5；X27.9X27.5；X27.4；G00X99.0Z99.0；T0202G99G00X99.0Z99.0M03S400；Z-74.0；X48.0;G01X1.0F0.08；切断，长度留量1mmG00X99.0;Z99.0;M30;调头平端面程序O0192;T0105;G99G00X99.0Z99.0M03S700；X48.0Z3.0;循环起点G94X0Z0.3F0.3;X-2.0Z0F0.1;精车G00X99.0Z99.0;M30;四、数控车床编程实例试用外圆加工循环和螺纹加工循环指令编写图示工件的加工程序，毛坯为Φ50mm的45#钢。1．零件图样分析图示工件主要由圆弧、圆锥、螺纹、内孔等形状构成，是一个典型的综合零件，外圆Φ48mm尺寸要求较高，整体表面粗糙度要求较高Ral.6μm，圆弧弧度要求为0.02mm。无公差要求的长度尺寸，可按一般公差±0.2mm加工。四、数控车床编程实例2．零件加工工艺分析工件右端有圆弧、锥度和螺纹，难以装夹，所以先加工好左端外圆和内孔再加工右端。加工左端时，先加工外圆尺寸，再完成内孔各项尺寸的加工。调头装夹时要找正左右端的同轴度。右端加工时，先完成圆弧和锥度的加工，再进行螺纹加工。在加工锥度和圆弧时，一定要进行刀尖圆弧半径补偿才能保证其要求。该工件装夹采用标准的三爪卡盘，但加工右端时，要用铜皮或者C型套包住左端已加工表面，防止卡爪夹伤表面。四、数控车床编程实例3．数控加工步骤1）手工钻Φ26×30mm底孔，预切除内孔余量；2）粗车左端端面和外圆，留精加工余量0.2~0.5mm；3）精车左端各表面达到图样要求，重点保证Φ48mm外圆尺寸；4）粗镗内孔，留精加工余量0.2~0.5mm；5）精镗内孔，达到图样各项要求；6）调头装夹，找正夹紧；7）粗车右端外圆表面，留精加工余量0.2~0.5mm；8）精车右端各表面达到图样尺寸和几何公差要求，螺纹大径车至Φ26.74mm；9）车螺纹退刀槽并完成槽口倒角，刀宽3mm；10）螺纹粗、精加工达到图样要求。四、数控车床编程实例4．参考程序（1）工件左端程序（毛坯：Φ50×100mm的棒料，已经预钻Φ26×30mm底孔）O1T0101;换1号外圆刀同时调用该刀具刀补

G00G99X99.0Z99.0M03S600;快移至换刀点，主轴正转

X52.0Z3.0;G71循环起点G71U2.0R1.0;用G71粗、半精加工48外圆、端面及倒角

G71P1Q2U0.6W0.15F0.3;N1G00G42X26.0;快移至精车起点G01Z0F0.1;开始精车X44.0;X48.0Z-2.0;Z-40.0;N2G40X52.0;精车结束M3S1000;G70P1Q2;用G70循环精车Φ48mm外圆、端面及倒角G00X99.0Z99.0;快移至换刀点T0404;换内孔车刀G00G99X99.0Z99.0M3S600;确认内孔刀换刀点X25.0Z2.0;快移至G71循环起点G71U1.5R1.0;用G71复合循环粗、半精车锥孔及Φ28内孔G71P3Q4U-0.5W0.1F0.25;N3G0G41X39.0;快移至锥孔延长线X坐标G01X28.0Z-20.0F0.07;车锥孔W-10.0;车Φ28mm内孔N4G40X25.0;M3S1000;G70P3Q4;精车内轮廓G00Z99.0;X99.0;M30;四、数控车床编程实例（2）工件右端程序O2;T0101;换1号外圆刀，调用1号刀补G00G99X99.0Z99.0M3S600;快移至换刀点，主轴正转X52.0Z3.0;G71循环起点G71U2.0R1.0;用G71复合循环粗、半精车右端外轮廓G71P1Q2U0.6W0.15F0.3;N1G00G42X-1.6;快移至精车起始点G01Z0F0.1;开始精车X0;G03X20.0Z-10.0R10.0;G01X22.74;X26.74W-2.0;Z-35.0;X28.0;X38.0Z-55.0;G02X48.0W-5.0R5.0;N2G01G40X52.0;精车结束M3S1200;G70P1Q2;精车右端外轮廓G00X99.0Z99.0;回换刀点T0202;换切槽刀，刀宽3mmG00G99X99.0Z99.0M3S500;确认2号刀换刀点Z-33.0;快移至G75循环起点X30.0;G75X23.1Z-3