《数控车床》-任务4.2螺纹轴的加工

技能目标能设计螺纹零件加工工艺；会计算和测量螺纹各部分尺寸；控制外圆尺寸及表面粗糙度；控制螺纹尺寸精度及表面粗糙度编制和调试螺纹加工程序知识目标掌握螺纹零件加工工艺知识熟练掌握螺纹加工常用编程指令应用数控仿真软件车削螺纹零件任务描述：在FANUC-0iMate-TB数控车床上加工如图8.1所示零件，要求车端面，车M20螺纹大径，切槽，车螺纹，切断。

1．分析生产任务清（表2.1生产任务单）2、分析图纸，编制数控车削加工刀具卡任务实施1：单位名称编号产品清单序号零件名称毛坯外形、尺寸数量材料出单日期交货日期技术要求1螺钉Ø25×351S235单位名称零件名称短轴零件图号JZZDJX-SK-2.1工件安装定位简图车间设备名称设备型号设备编号中德实训中心数控车床CAK61材料牌号毛坯种类毛坯尺寸工序时间11SMn30棒料ø40×90120Min序号刀具号刀具类型刀杆型号刀片型号刀尖半径补偿代号换刀方式备注1T010190°外圆车刀

0.801自动2T02023mm宽的切断刀0.802自动3T030360°螺纹刀0.803

表6.3数控加工工序卡

单位名称零件名称短轴零件图号JZZDJX-SK-6工件安装定位简图车间设备名称设备型号设备编号中德实训中心数控车床CAK61材料牌号毛坯种类毛坯尺寸工序时间11SMn30棒料ø40×90120Min工序号工序内容工步内容刀具名称主轴转速进给速度背吃刀量余量备注1检查、去毛刺2车车端面90°外圆车刀

S500F0.11Z2粗精车螺纹大径90°外圆车刀S800

/S1000F0.15/F0.08X0.53车切槽ø16×3槽3mm的切槽刀S500F0.06204车车螺纹螺纹车刀S300F26检查3、分析图纸，编制数控车削加工工序卡相关知识车螺纹（G32）螺纹切削单一循环G92车螺纹复合循环G76米制螺纹螺距1.01.52.02.53.03.54.0牙深0.5490.9741.2991.5241.9492.2732.598背吃刀量及切削次数1次0.50.80.81.01.21.51.52次0.40.50.50.70.70.70.83次0.20.30.50.50.50.50.54次0.10.20.40.40.40.50.55次0.150.20.40.40.40.45次0.10.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.2常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量1.车螺纹（G32）

该指令用于车削等螺距直螺纹、锥螺纹。格式：G32X（U）__Z（W）__F__说明：（1）X（U）、Z（W）是螺纹终点坐标；（2）F是螺纹螺距。注意：（1）在车螺纹期间进给速度倍率、主轴速度倍率无效（固定100%）；（2）车螺纹期间不要使用恒表面切削速度控制，而要使用G97；（3）车螺纹时，必须设置升速段L1和降速段L2，这样可避免因车刀升降速而影响螺距的稳定，如图8.2所示。通常L1、L2按下面公式计算：

L1=n×P/400，L2=n×P/1800式中，n是主轴转速；P是螺纹螺距。由于以上公式所计算的L1、L2是理论上所需的进退刀量，实际应用时一般取值比计算值略大。经验值：

L1=2P~3PL2=1P~2P

（4）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。一般取300~400r/min左右（5）螺纹加工中的走刀次数和进刀量（背吃刀量）会直接影响螺纹的加工质量，车削螺纹时的走刀次数和背吃刀量可参考表1.5.2。

（6）加工螺纹前外径加工小公称尺寸约0.13P，约0.2~0.4mm图8.2升、降速段示例例1：如图8.3所示，用G32进行圆柱螺纹切削。设定升速段为5㎜，降速段为3㎜。螺纹牙底直径=大径－2×牙深=30-2×0.6495×2=27.4㎜。程序如下：┊G00X29.1Z5；G32Z-42.F2；（第一次车螺纹，背吃刀量为0.9㎜）G00X32；Z5；X28.5；（第二次车螺纹,背吃刀量为0.6㎜）G32Z-42.F2；G00X32；Z5；X27.9；G32Z-42.F2；（第三次车螺纹,背吃刀量为0.6㎜）图1.5.3圆柱螺纹切削G00X32；Z5；X27.5；G32Z-42.F2；（第四次车螺纹,背吃刀量为0.4㎜）G00X32；Z5；X27.4；G32Z-42.F2；（最后一次车螺纹,背吃刀量为0.1㎜）G00X32；Z5；┊2.螺纹切削单一循环G92

适用于对直螺纹和锥螺纹进行循环切削，每指定一次，螺纹切削自动进行一次循环。（1）直螺纹切削格式：G92X（U）

Z（W）

F

其中F为螺纹螺距，其轨迹如图8.4所示。图1.5.4用G92车直螺纹示意图（2）锥螺纹切削格式：G92X（U）

Z（W）

R

F

其轨迹如图8.5所示。R=始点坐标-终点坐标/2图8.5用G92车锥螺纹示意图

例2：如图8.3所示，用G92指令编程。┊G00X40Z5；（刀具定位到循环起点）G92X29.1Z-42F2；（第一次车螺纹）X28.5；（第二次车螺纹）X27.9；（第三次车螺纹）X27.5；（第四次车螺纹）X27.4；（最后一次车螺纹）G00X150Z150；（刀具回换刀点）┊关于加工螺纹时的每次切入深度及切入次数，请参考表1.5.2。3.车螺纹复合循环G76

该指令用于多次自动循环车螺纹，数控加工程序中只需指定一次，并在指令中定义好有关参数，则能自动进行加工，车削过程中，除第一次车削深度外，其余各次车削深度自动计算，该指令的执行过程如图8.6所示。图8.6螺纹车削循环G76指令G76的编程需要同时用两条指令定义，其格式为：G76Pm

r

aQ

dminRd

G76X（u）

Z（W）

RiPkQ

dFL

说明：（1）m是精车重复次数，从1～99，该参数为模态量；（2）r是螺纹尾端倒角值，该值的大小可设置在0.0L～9.9L之间，系数应为0.1的整数倍，用00～99之间的两位整数来表示，其中L为螺距。该参数为模态量；（3）a是刀具角度，可从80o、60o、55o、30o、29o、0o六个角度中选择，用两位整数来表示，该参数为模态量；m、r、a用地址P同时指定，例如，m=2，r=1.2L，a=60o，表示为P021260。（4）

dmin是最小车削深度，用半径值编程。车削过程中每次的车削深度为（

d－

d），当计算深度小于这个极限值时，车削深度锁定在这个值。该参数为模态量；（5）d是精车余量，用半径值编程，该参数为模态量；（6）X（U）、Z（W）是螺纹终点坐标值；（7）i是螺纹锥度值，用半径值编程。若R=0，则为直螺纹；（8）k是螺纹高度（牙高），用半径值编程；（9）

d是第一次车削深度，用半径值编程；i、k、

d的数值应以无小数点形式表示。（10）L是螺距。课题8案例编程：编程原点选择在工件右端面的中心处，采用两种方法编程，数控加工程序分别编制如下：任务实施2：N1T0101N2M03S600N3G00X31.0Z2N5G90X26.0Z-34.0F0.15N7X25.0N8X23.Z-23.N9X21.N8G01X15.Z1.F0.08N9X19.8Z-1.5N11Z-23.N13X22.N15X24.W-1.N17Z-33.N11G00X100.Z100N13T0202N15M03S300N15G00X30.Z-23.N19G01X16.N21G00X100.0N23Z100.0N25T0303N28M03S400N27G00X25.Z5.N29G92X19.1Z-23.F2.N37X18.5N45X17.9N53X17.5N61X17.4N65G00X100.N67Z100N27M05N29M30N1T0101N2M03S600N3G00X35.0Z2N5G90X33.0Z-45.0F0.15N7X31.0N8G01X24.F0.08N9X29.8Z0.N10Z-43.N11G00X100.Z100N13T0202N15M03S300N15G00X35.Z-43.N19G01X25.N21G00X100.0N23Z100.0N25T0303N28M03S400N27G00X35.Z5.N28G76P011060Q10