《数控编程与操作》课件-任务4圆锥螺塞的加工

《数控编程与操作》任务四圆锥螺塞的加工任务描述

任务描述图5-9圆锥螺塞零件图知识目标1.掌握圆锥螺纹切削指令、圆锥螺纹切削（单一）循环指令及应用；2.掌握螺纹复合循环指令及应用；3.会计算圆锥螺纹尺寸；4.会制定圆锥螺纹的加工工艺。技能目标01会正确安装圆锥螺纹车刀，会进行圆锥螺纹车刀的对刀02会测量圆锥螺纹03会加工圆锥外螺纹并达到一定精度要求知识准备（一）圆锥螺纹实际加工、编程参数及计算01内、外圆锥螺纹起始点/终点牙顶直径计算若已知圆锥外螺纹0A、0′A′点（大小端半径，圆锥长度L，2点半径为x，2′点半径为y，则其x、y计算方法为：

知识准备（一）圆锥螺纹实际加工、编程参数及计算（a）圆锥外螺纹切削路径（b）圆锥内螺纹切削路径（a）（b）知识准备（一）圆锥螺纹实际加工、编程参数及计算02内、外圆锥螺纹起始点/终点牙底直径计算使用螺纹循环G92指令、螺纹复合循环（G76）指令加工内、外圆锥螺纹，需给定螺纹起始点/终点牙底直径，由于需设置空刀导入量和空刀退出量，编程时确定螺纹起始点/终点牙底直径应包括空刀导入量和空刀退出量在内的螺纹起始点1、终点1′直径，如图所示。1、1′点尺寸计算方法同上。知识准备（一）圆锥螺纹实际加工、编程参数及计算03若已知圆锥半角α/2，圆锥螺纹顶/底径也可通过以下公式计算

（5-1）

知识准备（二）圆锥螺纹车刀选择圆锥螺纹车刀同普通圆柱螺纹车刀，有整体式、焊接式、可转位几种，车刀刀尖角等于螺纹牙型角为60°或55°。知识准备（三）进刀方式及进刀次数加工圆锥螺纹进刀方式有直进法、斜进法和左右切削法，一般圆锥螺纹螺距较小，采用直进法加工，加工中也需分多次切削，其进刀次数和每次切入深度可参照表5-5圆柱螺纹进刀次数选择，若圆锥螺纹采用每英寸牙数表示，则需将每英寸牙数换算成螺距值（公式P=25.4/n，P为螺距，n为每英寸牙数）。知识准备（四）进刀方式及进刀次数加工圆锥螺纹切削速度同圆柱螺纹，高速钢螺纹车刀切削速度为100～150r/min，硬质合金焊接螺纹车刀、可转位螺纹车刀切削速度为300～400r/min。知识准备（五）圆锥螺纹测量量具（a）圆锥螺纹塞规（b）圆锥螺纹环规（a）（b）图5-12圆锥螺纹量规知识准备（六）编程知识01法那科系统圆锥螺纹切削指令格式及参数含义类别法那科系统指令格式指令格式G32x（U）_Z（W）_F_Q_；切割路径知识准备（六）编程知识参数含义X、Z：圆柱螺纹终点绝对坐标U、W：圆柱螺纹终点相对于起点的增量坐标F：螺纹导程（图中L）Q：螺纹起始角，用于车多线螺纹使用说明知识准备（六）编程知识示例知识准备（六）编程知识02圆锥螺纹（单一）切削循环指令（G92）格式及参数类别内容圆锥螺纹切削循环指令格式指令格式G92X（U）_Z（W）_R_F_Q_；切削循环路径表5-17圆锥螺纹切削循环指令格式及参数含义知识准备（六）编程知识02圆锥螺纹（单一）切削循环指令（G92）格式及参数类别内容参数含义X、Z：圆柱螺纹终点绝对坐标U、W：圆柱螺纹终点相对于循环起点的增量坐标R：锥度量，大小端半径差，外螺纹左大右小，R为负，反之为正；内螺纹切削左小右大，R为正，反之为负；R为0则为圆柱螺纹F：螺纹导程（图中L）Q：螺纹切削起始角使用说明用G90、G92、G94、以外的01组的指令代码取消固定循环方式，其他注意事项同G32知识准备（六）编程知识03法那科系统螺纹切削复合循环指令（G76）格式及参数含义类别内容圆柱螺纹切削循环指令格式切削循环路径表5-18法那科系统螺纹切削复合循环指令格式及参数含义知识准备（六）编程知识03法那科系统螺纹切削复合循环指令（G76）格式及参数含义类别内容参数含义m：精车重复次数，从01~99，用两位数表示，该参数为模态量r：螺纹尾端倒角量，该值大小可设置为（0.0~9.9）L，系数为0.1的整数倍，用00~99两位整数表示，该参数为模态量；其中L为导程α：刀尖角，可以从80°、60°、55°、30°、29°、0°等6个角度中选择，用两位整数表示，该参数为模态量△dmin：最小车削深度，用半径值指定，单位：μm，模态量表5-18法那科系统螺纹切削复合循环指令格式及参数含义知识准备（六）编程知识03法那科系统螺纹切削复合循环指令（G76）格式及参数含义类别内容参数含义d：精车余量，用半径值指定，单位Hm，模态量X、Z：纵向切削终点（图中D点）绝对坐标U、W：至纵向切削终点（图中D点）移动量i：螺纹起点与终点半径差。当i-0时，为圆柱螺纹，并可省略k：螺纹高度，用半径值指定，单位：μm△d：为第一次切削深度，用半径值指定，单位：μmL：螺纹的导程，单位：mm表5-18法那科系统螺纹切削复合循环指令格式及参数含义知识准备（六）编程知识03法那科系统螺纹切削复合循环指令（G76）格式及参数含义类别内容使用说明1.G76指令车螺纹采用斜进法，常用于车削大螺距螺纹及无退刀槽的螺纹2.调用循环前，刀具应处于循环起点位置；外螺纹起点位置应大于螺纹大径，内螺纹应小于螺纹顶径，乙方向保证有空刀导入量3.循环中k、△d、△dmin不支持小数点输入，i、d允许小数点输入表5-18法那科系统螺纹切削复合循环指令格式及参数含义任务实施（一）工艺分析车刀及车螺纹进刀方式选择车削螺塞工艺路线确定测量量具选择圆锥螺纹加工及编程实际参数计算任务实施（一）工艺分析参数名称计算公式及数值圆锥半角a/2Tan（a/2）=（D-d)/2L=（18-14)/40=1/10，a/2=5°43′底圆锥大端直径D圆=D-0.1P=18mm-0.15mm=17.85mm底圆锥小端直径d圆=d-0.1P=14mm-0.15mm=13.85mm螺纹牙深4mm2mm圆锥螺纹起始点牙顶直径为2x（7-x）/（9-x）=4mm/（20mm+4mm）x=6.6mm，2x=2×6.6mm=13.2mm圆锥螺纹终点牙顶直径为2y（9-7）/（y-7）=20mm/(20mm+2mm），y=9.2mm，2y=2×9.2mm=18.4mm13.2mm-1.95mm=11.25mm18.4mm-1.95mm=16.45mm表5-20切削与编程参数值任务实施（一）工艺分析05选择切削用量工序名定位（装夹面）工步序号及内容刀具及刀号转速n(r/min)进给量f(mm/r)车削夹住毛坯外圆，伸出50mm1.粗车端面、外圆外圆粗车刀，刀号T016000.22~42.精车端面、外圆外圆精车刀，刀号T0210000.10.2切槽刀，刀号T034000.0844.粗、精车圆锥螺纹外螺纹刀，刀号T043501.50.1~0.45.手动切断工件切槽刀，刀号T034000.0841.粗车端面外圆粗车刀，刀号T016000.22~42.精车端面控制总长外圆精车刀，刀号T0210000.10.3表5-21圆锥螺塞加工工艺任务实施（二）编制程序

任务实施（三）加工操作01加工准备01开机回参考点，建立机床坐标系02装夹工件03装夹刀具04对刀操作任务实施（三）加工操作02零件加工1）加工零件右端轮廓。2）加工零件左端轮廓。3）加工结束后，及时清扫机床。检测评分表5-24圆锥螺塞加工检测评价表序号检测项目检测内容及要求配分学生自检学生互检教师检测得分1职业素养文明、礼仪52安全、纪律103行为习惯54工作态度55团队合作56制定工艺1.选择装夹与定位方式；2.选择刀具；3.选择加工路径；4.选择合理切削用量57程序编制1.编程坐标系选择正确；2.指令使用与程序格式正确；3.基点坐标正确108机床操作1.开机前检查、开机、回参考点；2.工件装夹与对刀；3.程序输入与校验5检测评分表5-24圆锥螺塞加工检测评价表序号检测项目检测内容及要求配分学生自检学生互检教师检测得分9零件加工10105115121.5mm（螺距）61340mm±0.1mm514615516C12176综合评价任务反馈误差项目产生原因修正措施螺纹螺距不正确1.编程参数设置错误

2.空刀导入量和空刀退出量设置不合理

3.测量错误

圆锥表面螺纹深度不一致1.大小端直径计算及编程参数错误

2.车螺纹前圆锥尺寸错误

3.刀具磨损

4.工艺系统刚性不足螺纹牙歪斜1.刀具安装不正确

2.刀具磨损后挤压所至

螺纹牙侧表面粗糙度超差1.切削速度选择不当，产生积屑瘤

2.切入深度大

3.工艺系统刚性不足，引起振动

4.刀具磨损任