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情境三 螺纹（面）数控加工程序的编制情境描述在数控车床上加工螺纹，编程指令有单行程螺纹切削指令G32、非整数导程螺纹切削指令G33、变导程螺纹且学指令G34、螺纹切削循环指令G92、螺纹切削符合循环指令G76.本章主要介绍以下几方面的内容：1.三角形螺纹加工的尺寸计算和切削用量的选择；2.数控车床加工螺纹指令G32、G92和G76；3.数控车床加工螺纹的程序编制。任务十七 外圆柱螺纹面数控加工程序的编制 一、外圆柱螺纹面数控加工程序的编制项目任务书,见表17-1 表17-1项目任务书情境名称螺纹（面）数控加工程序的编制学习目标1、掌握外圆柱螺纹面的加工工艺的制定；2、掌握外圆柱螺纹面数控编程技巧与方法。零件名称丝堵材料45钢毛坯尺寸50100任务内容：制定螺纹（面）加工工艺并编制丝堵零件中螺纹（面）的数控加工程序。（螺纹段外径已车至29.8，4 x2的退刀槽已加工）学习指令：螺纹加工指令G32，螺纹循环加工指令G92备注制定阶梯轴的加工工艺并编制其数控加工程序。二、学习导读1.螺纹的牙型和螺纹的参数牙型:沿螺纹轴线剖切的截面内，螺纹牙两侧边的夹角称为螺纹的牙型。常见螺纹的牙型有三角形、梯形、锯齿形、矩形等。牙型角:在螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角。普通螺纹的牙型角为60，英制螺纹牙型角为55，梯形螺纹牙型角为30。公称直径(d)：指螺纹大径的基本尺寸。螺纹大径(d或D)亦称外螺纹顶径或内螺纹底径。螺纹小径（D1/d1）亦称外螺纹底径或内螺纹顶径。螺纹中径（D2/d2）是一个假想圆柱的直径，该圆柱剖切面牙型的沟槽和凸起宽度相等。同规格的外螺纹中径和内螺纹中径尺寸相等。螺距(P)是螺纹上相邻两牙在中径上对应点间的轴向距离。导程(L)是一条螺旋线上相邻两牙在中径上对应点间的轴向距离。理论牙型高度(h)是在螺纹牙型上牙顶到牙底之间，垂直于螺纹轴线的距离。2.螺纹加工尺寸分析 车削外螺纹时，零件材料因受车刀挤压而使外径胀大，因此实际切削时螺纹部分的零件外径应比螺纹的公称直径小0.2-0.4。一般取d实0.1P。在实际生产中，为计算方便，不考虑螺纹车刀的刀尖半径r的影响，一般取螺纹牙型高度0.65P，故螺纹实际小径实=2h=1.3P。由于车削螺纹时起始需要一个加速过程，结束前有一个减速过程，因此螺纹两端必须设置足够的升速进刀段1和减速退刀段2，如图17-1所示。实际生产中，一般取1=2-5，大螺距和高精度的螺纹取值大一些；2一般为退刀槽宽度值的一半左右，一般取2=1-3。若螺纹收尾处没有退刀槽时，收尾处的形状与 数控系统有关，一般按45退刀收尾。图17-1 3.螺纹车削时进刀方法的选择 在数控车床上加工螺纹时的进刀方法通常有直进法、斜进法。当螺距P3 时，一般采用直进法(如图17-2a)；螺距P3 时，一般采用斜进法(如图17-2b)。图17-24.切削用量的选用 1）主轴转速n 在数控车床上加工螺纹，主轴转速受数控系统、螺纹导程、刀具、零件尺寸和材料等多种因素的影响。不同的数控系统，有不同的推荐主轴转速范围。大多数经济型数控车床车削螺纹时，推荐主轴转速为 n1200式中P一一零件的螺距，；K一一保险系数，一般取80；n一一主轴转速，例如：加工M30 x2普通外螺纹时，主轴转速1 200/P-K=(1 200/2-80)520。根据零件材料、刀具等因素可选取400500。2）背吃刀量车削螺纹时时应遵循背吃刀量递减的分配方式，即后一刀的背吃刀量不能超过前一刀背吃刀量，否则会因切削面积的增加、切削力过大而损坏刀具。但为了提高螺纹的表面粗糙度，用硬质合金螺纹车刀时，最后一刀的背吃刀量不能小于0.1。常用螺纹加工走刀次数与分层切削余量可参阅表17-2。表17-2 常用螺纹加工走刀次数与分层切削余量公 制 螺 纹螺距1.01.52.02.53.03.54.0牙深0.650.9751.31.6251.952.2752.6切深1.31.952.63.253.94.555.2走刀次数和切削余量 1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次0.150.40.40.40.60.65次O.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.23）进给量f 单线螺纹的进给量等于螺距，即；多线螺纹的进给量等于导程，即。5.指令学习(1)单行程螺纹切削指令G32指令格式G32 X(U)Z（W）F ；式中：X、Z螺纹编程终点的X、Z向坐标，X为直径值。X省略时为圆柱螺纹切削，Z省略时为端面螺纹切削；X、Z均不省略时为锥螺纹切削；U、W螺纹编程终点相对编程起点的X、Z向坐标，U为直径值；F螺纹导程，。指令使用要点：G32进刀方式为直进式；螺纹切削时不能用主轴线速度恒定指令G96；切削斜角a在45以下的圆锥螺纹时，螺纹导程以Z方向指定。使用G32指令可以加工固定导程的圆柱螺纹或圆锥螺纹，在进行螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段1和降速退刀段2。学习示例：试编写图17-3所示螺纹的加工程序。（螺纹导程4，升速进刀段1=3，降速退刀段2=1.5，假设只切一刀）。A点是螺纹加工的起点，B点是单行程螺纹切削指令G32的起点，c点是单行程螺纹切削指令G32的终点，D点是X向退刀的终点。AB采用G00进刀；BC采用G32车螺纹；CD采用G00 沿X方向退刀；DA采用G00沿 Z方向退刀。图17-3 单行程圆柱螺纹切削指令G32G00 60G32 74.5 F4G00 U60W74.5(2)螺纹切削循环指令G92 使用G32加工螺纹时需要多次进刀，程序较长，容易出错。为此数控车床一般均在数控系统中设置了螺纹切削循环指令G92。指令格式G92 X(U)_ Z(W)_ I(R)_ 其中、Z螺纹终点的绝对坐标，；U、W螺纹终点的相对起点坐标，；F为螺纹导程，；I(R)圆锥螺纹起点半径与终点半径的差值。其值的正负判断方法与G90相同，圆锥螺纹终点半径大于起点半径时I(R)为负值；圆锥螺纹终点半径小于起点半径时I(R)为正值。对于圆柱螺纹0，该项可省略，故圆柱螺纹切削循环指令格式为G92 X(U)_ Z(W)_。G92指令用于单一循环加工螺纹，其循环路线与单一形状固定循环基本相同，如图17-4所示，循环路径中除车削螺纹行程为进给运动（G01）外，其他行程(循环起点进刀、螺纹切削终点X方向退刀、Z方向退刀)均为快速运动（G00）。该指令是切削圆柱螺纹和圆锥螺纹时使用最多的螺纹切削指令。图17-4 圆柱螺纹切削循环指令G92图17-5 圆柱螺纹切削循环学习示例：试编写图17-5所示圆柱螺纹的加工程序。（假设毛坯直径为30，每次切削深度为别为0.4、0.3、0.2 和0.1）G00 X35 Z104G92 X29.2 Z53 F1.5X28.6X28.2X28.0G00 X200 Z200三、任务解析1.螺纹加工相关尺寸与切削三要素数值的计算与确定实际车削时外圆柱面的直径d实0.1(30-0.12)(30-0.2)=29.8。螺纹牙型高度0.650.652 =1.3。螺纹实际小径d1实1.3P=(30-1.32)=27.4。升速进刀段和减速退刀段分别取1=5，2=2。查表17-2确定切削用量，本任务中双边切深为2.6，根据表中第三列数值知：分五刀切削螺纹（面），切削余量（切深）分别为0.9、0.6、0.6、0.4 和。主轴转速n1200(1200/2-80)520。进给量2。2.加工工艺路线：装夹对刀设置编程原点O为零件右端面中心螺纹车削切深0.9（螺距为2）螺纹车削切深0.6螺纹车削切深0.6螺纹车削切深0.4螺纹车削切深0.1。四、任务实施（零件加工工艺分析与编程）1工装：采用三爪自定心卡盘夹紧零件的外圆周面。2刀具选择：数控加工刀具见表17-3。表17-3数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称丝堵零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径 刀尖方位T备注1T01600硬质合金螺纹刀1螺纹（面）8编制审核批准共 页第 页3制作加工工艺卡丝堵加工工步及切削用量见表17-4。表17-4加工工艺卡单位名称产品名称或代号零件名称零件图号丝堵工序号程序编号夹具名称使用设备车间001三爪自定心卡盘数控车床工步号工步内容刀具号刀具规格（）主轴转速()进给速度()背吃刀量（）备注1装夹，找正手动2对刀，设置编程原点O为零件右端面中心；T012525手动3螺纹车削第一刀，螺距为2切深0.9 T01252552020.45自动4螺纹车削第二刀，螺距为2切深0.6 T01252552020.3自动5螺纹车削第三刀，螺距为2切深0.6 T01252552020.3自动6螺纹车削四刀，切深0.4 T01252552020.2自动7螺纹车削第五刀，切深0.1T01252552020.05自动编制审核批准年 月 日共 页第 页五、程序编制丝堵数控加工程序(G32指令)清单见表17-5。表17-5数控加工程序清单程序号:04001程序段号程序内容说明N1O G40 G97 G99 S520 M03；主轴正转520 N20 T0404；螺纹刀T04 N30 M80；切削液开 N40 X32.0 Z5.0；螺纹加工的起点 N50 X29.1；自螺纹大径30进第一刀，切深0.9N60 G32 28.0 F2.0；螺纹车削第一刀，螺距为2 N70 X32.0；X向退刀 N80 Z5.0；Z向退刀 N90 X28.5；进第二刀，切深0.6 N100 G32 28.0 F2.0；螺纹车削第二刀，螺距为2 X32.0；X向退刀 N120 Z5.0；Z向退刀 N130 X27.9；进第三刀，切深0.6 N140 G32 28.0 F2.0；螺纹车削第三刀，螺距为2 N150 X32.0；X向退刀 N160 Z5.0；Z向退刀 N170 X27.5；进第四刀，切深0.4 N180 G32 28.0 F2.0；螺纹车削第四刀，螺距为2 N190 X32.0；X向退刀 N200 Z5.0；Z向退刀 N210 X27.4；进第五刀，切深0.1 N220 G32 28.0 F2.0；螺纹车削第五刀，螺距为2 N230 X32.0；X向退刀 N240 Z5.0；Z向退刀 N250 X27.4；重复走刀一次，光整螺纹表面，切深为0N260 G32 28.0 F2.0；N270 X200.0；X向退刀 N280 Z100.0；Z向退刀，回换刀点 N290 M30；程序结束 丝堵数控加工程序(G92指令)清单见表17-6。表17-6数控加工程序清单 程序号：04004程序段号 程序内容 说明N10 G40 G97 G99 S520 M03；主轴正转520 N20 T0404；螺纹刀T04N30 M08；切削液开N40 G00 X31.0 Z5.0；螺纹加工循环起点 N50 G92 X29.1 28.0 F2.0；螺纹车削循环第一刀，切深0.9，螺距为2 N60 X28.5；第二刀，切深0.6 N70 X27.9；第三刀，切深0.6 N8O X27.5；第四刀，切深0.4 N90 X27.4；第五刀，切深0.1 X27.4；重复走刀一次，光整螺纹表面，螺距为2 X200.0.0；回换刀点N120 M30；程序结束五、课堂巩固练习 任务十八 圆锥螺纹数控加工程序的编制1圆锥螺纹数控加工程序的编制任务书,见表18-1。表18-1任务书情境名称螺纹（面）数控加工程序的编制学习目标1、掌握圆锥螺纹的加工工艺的制定；2、掌握圆锥螺纹数控编程技巧与方法。零件名称锥丝堵材料45钢毛坯尺寸50100任务内容：制定螺纹（面）加工工艺并编制锥丝堵零件中螺纹（面）的数控加工程序。（螺纹段外径已车至小端直径19.8，大端直径24.8 4 x2的退刀槽已加工）学习指令：螺纹加工指令G32，螺纹循环加工指令G92备注二、学习导读(1)单行程螺纹切削指令G32指令格式G32 X(U)Z（W）F ；式中：X、Z螺纹编程终点的X、Z向坐标，X为直径值,X、Z均不省略时为锥螺纹切削；U、W螺纹编程终点相对编程起点的X、Z向坐标，U为直径值；F螺纹导程，。学习示例：试编写图18-1所示圆锥螺纹的加工程序。（螺纹导程3.5，升速进刀段1=2，降速退刀段2=1，螺纹深2，每次切削深度为别为0.4、0.3、0.2 和0.1）。A点是螺纹加工的起点，B点是单行程螺纹切削指令G32的起点，C点是单行程螺纹切削指令G32的终点，D点是X向退刀的终点。AB采用G00进刀；BC采用G32车螺纹；CD采用G00 沿X方向退刀；DA采用G00沿 Z方向退刀。图18-1单行程圆锥螺纹切削指令G32（假设刀尖已到达A点）G00 X13.2G32 X43.2 43 F3.5G00 X50W43 X12.6G32 X42.6 43 F3.5G00 X50W43 X12.2G32 X42.2 43 F3.5G00 X50W43 X12G32 X42.2 43 F3.5G00 X50W43 G00 U50 W50(2)圆锥螺纹指令格式 G92 X(U)_ Z(W)_ I(R)_ 其中、Z螺纹终点的绝对坐标，；U、W螺纹终点的相对起点坐标，；F螺纹导程，；I(R)圆锥螺纹起点半径与终点半径的差值.其值的正负判断方法与G90相同，圆锥螺纹终点半径大于起点半径时I(R)为负值；圆锥螺纹终点半径小于起点半径时I(R)为正值。G92指令用于单一循环加工螺纹，其循环路线与单一形状固定循环基本相同，如图18-2所示，循环路径中除车削螺纹行程为进给运动（G01）外，其他行程(循环起点进刀、螺纹切削终点X方向退刀、Z方向退刀)均为快速运动（G00）。图18-2 圆锥螺纹切削循环指令G92根据图18-3，由几何相似性计算螺纹循环加工中各点坐标，见表18-2。表18-2 螺纹循环中各点坐标点ABCDEFGH坐标值（80，62）（8.8，62）（48.4，12）（7.4，62）（47.4，12）（80，12）（7.0，62）（47.0，12）G00 X80 Z62 G92 X47.4 Z12 20 F2 X47.0 G00 X200 Z200 三、任务解析升速进刀段1=2，降速退刀段2=1，1.螺纹加工相关尺寸与切削三要素数值的计算与确定如图18-4所示，实际车削时的外圆锥面的直径d实0.1(d-0.12)，螺纹大径小端为19.8，螺纹大径大端为24.8。图18-4圆锥螺纹加工尺寸计算螺纹牙型高度h实=0.65 x 2 1.3.升速进刀段和减速退刀段分别取1=3，2=2,由几何相似性可得：A点坐标为（19.53，3），B点坐标为（25.31，-34）。查表17-2确定切削用量，本任务中双边切深为2.6，根据表中第三列数值知：分五刀切削螺纹（面），切削余量（切深）分别为0.9、0.6、0.6、0.4 和。主轴转速n1200(1200/2-80)=520。进给量2。当采用圆锥螺纹切削循环指令G92加工锥丝堵的锥螺纹时，根据图18-4，G92指令中的数R=19.53/2-25.31/22.9。2.确定加工路线：2.加工工艺路线：装夹对刀设置编程原点O为零件右端面中心螺纹车削切深0.9（螺距为2）螺纹车削切深0.6螺纹车削切深0.6螺纹车削切深0.4螺纹车削切深0.1。四、任务实施（零件加工工艺分析与编程）1工装：采用三爪自定心卡盘夹紧零件的外圆周面。2刀具选择：数控加工刀具见表18-3。表18-3数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称锥丝堵零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径 刀尖方位T备注1T01600硬质合金螺纹刀1圆锥螺纹（面）8编制审核批准共 页第 页3制作加工工艺卡锥丝堵加工工步及切削用量见表18-4。表18-4加工工艺卡单位名称产品名称或代号零件名称零件图号锥堵工序号程序编号夹具名称使用设备车间001三爪自定心卡盘数控车床工步号工步内容刀具号刀具规格（）主轴转速()进给速度()背吃刀量（）备注1装夹，找正手动2对刀，设置编程原点O为零件右端面中心；T012525手动3螺纹车削第一刀，螺距为2切深0.9 T01252552020.45自动4螺纹车削第二刀，螺距为2切深0.6 T01252552020.3自动5螺纹车削第三刀，螺距为2切深0.6 T01252552020.3自动6螺纹车削四刀，切深0.4 T01252552020.2自动7螺纹车削第五刀，切深0.1T01252552020.05自动编制审核批准年 月 日共 页第 页五、程序编制锥丝堵数控加工程序(G32指令)清单见表18-5。表18-5数控加工程序清单程序号:04002 程序段号 程序内容 说明 N1O G40 G97 G99 S400 M03；主轴正转400 N20 T0404；螺纹刀T04 N30 8；切削液开 N40 X27.0 Z3.0；螺纹加工的起点 N50 X18.6；进第一刀，切深0.9 N60 G32 X24.4 34.0 F2.0；螺纹车削第一刀，螺距为2 N70 X27.0；X向退刀 Z3.0；Z向退刀 N90 X18；进第二刀，切深0.6 G32 X23.8 34.0 F2.0；螺纹车削第二刀，螺距为2 X27.0；X向退刀 N120 Z3.0；Z向退刀 N130 7.4；进第三刀，切深0.6 N140 G32 X23.2 Z-34.0 F2.0；螺纹车削第三刀，螺距为2N150 X27.0；X向退刀 N160 Z3.0；Z向退刀 N170 X17.0；进第四刀，切深0.4 N18O G32 X22.8 34.0 F2.0；螺纹车削第四刀，螺距为290 X27.0；X向退刀 N200 Z3.0；Z向退刀 N210 X16.9；进第五刀，切深0.1 N220 G32 X22.7 34.0 F2.0；螺纹车削第五刀，螺距为2N230 X27.0；X向退刀 N240 Z3.0；Z向退刀 N250 X16.9；重复走刀一次，光整螺纹表面，螺距为2N260 G32 X22.7 34.0 F2.0；N270 X200.0；X向退刀 N2S0 Z1；Z向退刀，回换刀点 N290 M30；程序结束 丝堵数控加工程序(G92指令)清单见表17-6。表17-6数控加工程序清单程序号：04005程序段号 程序内容 说明N10 G40 G97 G99 S400 M03；主轴正转400N20 T0404；螺纹刀T04N30 M08；切削液开N40 G00 X27.0 Z2.0；螺纹加工循环起点N50 G92 X24.4 34.0 2.9 F2.0；螺纹车削循环第一刀，切深0.9，螺距为2N60 X23.8；第二刀，切深0.6N70 X23.2；第三刀，切深0.6N8O X22.8；第四刀，切深0.4 N90 X22.7；第五刀，切深0.1 X22.7；重复走刀一次，光整螺纹表面，螺距为2 X200.0.0；回换刀点N120 M30；程序结束任务十九 内螺纹(面)数控加工程序的编制一、内螺纹（面）数控加工程序的编制任务书，,见表19-1。表19-1任务书情境名称螺纹（面）数控加工程序的编制学习目标1、掌握内螺纹的加工工艺的制定；2、掌握内螺纹数控编程技巧与方法。零件名称螺母材料45钢毛坯尺寸5580任务内容：制定内螺纹（面）加工工艺并编制螺母零件中内螺纹（面）的数控加工程序。（内螺纹的底孔22已车完，1.5 x 45的倒角已加工）学习指令：螺纹加工指令G32，备注二、学习导读与知识准备车削内螺纹时，由于车刀切削的挤压作用，内孔直径要缩小，所以车削内螺纹时底孔的直径应大于螺纹小径。实际加工中，一般取螺纹小径实际值D1实。一般取螺纹牙型高度0.65P，编程时螺纹小径计算值计21.3P。三、任务解析本任务中，实际车削时取内螺纹的底孔的直径D1实(24-2)22。螺纹实际牙型高度0.65(0.652)1.3。内螺纹实际大径24。编程时螺纹小径计算值计21.31.3(24-1.32)21.4。升速进刀段和减速退刀段分别取1=5，2=2。查表17-2确定切削用量，本任务中双边切深为2.6，根据表中第三列数值知：分五刀切削螺纹（面），切削余量（切深）分别为0.9、0.6、0.6、0.4 和。主轴转速n1200（1200/2-80）=520。进给量2。四、任务实施（零件加工工艺分析与编程）1工装：采用三爪自定心卡盘夹紧零件的外圆周面。2刀具选择：数控加工刀具见表18-3。表18-3数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称螺母零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径 刀尖方位T备注1T01600硬质合金内螺纹刀1内螺纹（面）6编制审核批准共 页第 页3制作加工工艺卡锥丝堵加工工步及切削用量见表18-4。表18-4加工工艺卡单位名称产品名称或代号零件名称零件图号螺母工序号程序编号夹具名称使用设备车间001三爪自定心卡盘数控车床工步号工步内容刀具号刀具规格（）主轴转速()进给速度()背吃刀量（）备注1装夹，找正手动2对刀，设置编程原点O为零件右端面中心；T01手动3螺纹车削第一刀，螺距为2切深0.9 T0152020.45自动4螺纹车削第二刀，螺距为2切深0.6 T0152020.3自动5螺纹车削第三刀，螺距为2切深0.6 T0152020.3自动6螺纹车削四刀，切深0.4 T0152020.2自动7螺纹车削第五刀，切深0.1T0152020.05自动编制审核批准年 月 日共 页第 页五、程序编制螺母数控加工程序(G32指令)清单见表18-5。表18-5数控加工程序清单程序号:04003 程序段号 程序内容 说明 N10G40 G97 G99 S520 M03；主轴正转520 N20T0404；螺纹刀T04 N30M08；切削液开 N40 X20.0 Z5.0；螺纹加工的起点 N50X22.3；自螺纹小径21.4 进第一刀，切深0.9 N60G32 52.0 F2.0；螺纹车削第一刀，螺距为2 N70 X20.0；X向退刀 N80Z5.0；Z向退刀 N90X22.9；进第二刀，切深0.6 N100G32 52.0 F2.0；螺纹车削第二刀，螺距为2 X20.0；X向退刀N120Z5.0；Z向退刀N130X23.5；进第三刀，切深0.6 N140G32 52.0 F2.0；螺纹车削第三刀，螺距为2 N150 X20.0；X向退刀N160Z5.0；Z向退刀N170X23.9；进第四刀，切深0.4 N180G32 52.0 F2.0；螺纹车削第四刀，螺距为2 N190 X20.0；X向退刀N200Z5.0；Z向退刀N210X24.0；进第五刀，切深0.1 N220G32 52.0 F2.0；螺纹车削第五刀，螺距为2 N230 X20.0；X向退刀N240Z5.0；Z向退刀N250X24.0；重复走刀一次，光整螺纹表面，螺距为2N260G32 52.0 F2.0；N270 X20.0；X向退刀N280；Z向退刀N290X200.0；回换刀点N300M30；程序结束螺母数控加工程序(G92指令)清单见表18-6。表18-6数控加工程序清单序号：04006程序段号 程序内容 说明N10 G40 G97 G99 S5200 M03；主轴正转520 N20 T0404；螺纹刀T04N30 M08 切削液开N40 G00 X20.0 Z5.0；螺纹加工循环起点 N50 G92 X22.3 52.0 F2.0 螺纹车削循环第一刀，切深0.7，螺距为2 N60 X22.9 第二刀，切深0.6 N70 X23.5 第三刀，切深0.6 N8O X23.9 第四刀，切深0.4 N90 X24.0 第五刀，切深0.1 X24.0；重复走刀一次，光整螺纹表面，螺距为2 X200.0.0；X向退刀至换刀点N120 M30；程序结束五、课堂巩固练习 任务二十 外圆锥螺纹（面）数控加工程序的编制一、圆锥螺纹（面）数控加工程序的编制任务书。表20-1任务书情境名称螺纹（面）数控加工程序的编制学习目标1、掌握圆锥螺纹的加工工艺的制定；2、掌握圆锥螺纹数控编程技巧与方法。零件名称锥丝堵材料45钢毛坯尺寸50100任务内容：用G76指令编制锥丝堵零件中内螺纹（面）的数控加工程序。(螺纹外径已车至小端直径34.8，大端直径39.8)学习指令：复合螺纹切削循环指令G76备注二、学习导读与学习准备螺纹切削复合循环指令G76用于多次自动循环切削螺纹（如图20-1所示），可以完成一个螺纹段的全部加工任务。它的进刀方法有利于改善刀具的切削条件，切深和进刀次数等均可设置后自动完成。G76指令经常用于加工不带退刀槽的圆柱螺纹和圆锥螺纹，在编程中应优先考虑应用该指令。1.螺纹切削复合循环指令（G76）编程格式：G76 P(m)（r）（）Q（）R(d)；G76 X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(d)F(f)；其中：m 精车重复次数，从199，该参数为模态量。r螺纹尾部倒角量，该值的大小可设定在 9.9L之间，系数应为O.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。刀尖角度，从80、60、55、30、29和0等6个角度中选择，用两位整数来表示，常用60、55和30三个角度。该参数为模态量。图20-1螺纹切削复合循环指令G76与进刀法m、r和用地址P同时指定例如:2，1.2L，=60表示为P021260。最小车削深度，m，用半径编程指定。车削过程中每次的车削深度为，当计算值小于值时，深度锁定为该值，该参数为模态量。d精车余量，m，用半径编程指定。该参数为模态量。X（V)、Z(W)螺纹终点坐标，。，i螺纹部分的半径差，。加工圆柱螺纹时，0，可省略该参数；加工圆锥螺纹时，当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时，i为负值，反之为正。k螺纹高度，m，用（X轴方向的）半径值指定。d第一次车削深度，m，用（X轴方向的）半径值指定。f螺纹螺距（单线螺纹）或螺纹导程（多线螺纹），。螺纹切削复合循环指令G76中，Q、P、R地址后的数值一般以无小数点形式表示。加工三角螺纹时，以上参数一般取2，1.1L，=60，表示为P021160。0.1，0.05，0.65p，d根据零件材料、螺纹导程、刀具和机床刚性综合给定，建议取0.7-2.0。其他参数由零件具体尺寸确定。学习示例：试编写如图20-2所示圆柱螺纹的加工程序,螺距为6。（升速进刀段取1=3，减速退刀段取2=2）图20-2螺纹切削复合循环指令G76加工三角螺纹，取2，1.2L，=60，表示为P021260。G00 X70 Z133G76 P021260 Q100 R100G76 X60.64 Z23 R0 F6 P3680 Q1800三、任务解析1.螺纹加工尺寸计算。实际车削时外圆柱面的直径为 d1实0.2P，螺纹小端大径 d实=(35.2)34.8，螺纹大端大径d实=(40.2)39.8。用G70或1加工保证。螺纹牙型高度h实.65.6521.3。螺纹大端小径d1实=（1.3P）=(40-1.32)37.4。即螺纹终点X方向直径值为37.4。升速进刀段取1=3。2.确定切削用量精车重复次数m=2，螺纹尾倒角量1.1L，刀尖角度=60度，表示为即P021160。最小车削深度0.1，表示为Q100。精车余量0.05，表示为R50(m)。螺纹终点坐标37.4，35。螺纹部分的半径差（35-40）/22.5，表示为2.5（）。螺纹高度1.3，表示为P1300。第一次车削深度d取1.0，表示为Q1000。2，表示为F2.0.主轴转速n1200（1200/2-80）520。四、任务实施（零件加工工艺与编程）1工装：采用三爪自定心卡盘夹紧零件的外圆面。2刀具选择：数控加工刀具见表20-2。表20-2数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称锥丝堵零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径 刀尖方位T备注1T01600硬质合金螺纹刀1圆锥螺纹（面）8编制审核批准共 页第 页3制作加工工艺卡锥丝堵加工工步及切削用量见表20-3。表20-3加工工艺卡单位名称产品名称或代号零件名称零件图号锥丝堵工序号程序编号夹具名称使用设备车间001三爪自定心卡盘数控车床工步号工步内容刀具号刀具规格（）主轴转速()进给速度()背吃刀量（）备注1装夹，找正手动2对刀，设置编程原点O为零件右端面中心；T012525手动3螺纹循环车削第一刀T01252552021自动4螺纹循环车削第二刀T01252552020.15自动5螺纹循环车削第三刀T01252552020.1自动6螺纹循环车削第四刀T01252552020.05自动编制审核批准年 月 日共 页第 页4.程序编制锥丝堵数控加工程序清单见表20-4。表20-4数控加工程序清单程序号：04008程序段号 程序内容 说明N10 G40 G97 G99 S520 M03；主轴正转520 N20 T0404；螺纹刀T04N30 M08 切削液开N40 G00 X41.0 Z3.0；螺纹加工循环起点 N50 G76 P021160 Q100 R50；螺纹车削复合循环N60 G76 X37.4 35.0 P1300 Q1000 F2.0；螺纹车削复合循环N70 G00 X200.0 Z100.0；回换刀点N8O X30；程序结束五、课堂巩固练习 任务二十一 复合外圆面（锥面、柱面、成形面、螺纹面）数控加工程序的编制一、复合外圆面数控加工程序的编制任务书，表21-1任务书情境名称螺纹（面）数控加工程序的编制学习目标1、掌握复合外圆面的加工工艺的制定；2、掌握复合外圆面数控编程技巧与方法。零件名称螺纹轴材料45钢毛坯尺寸45100任务内容：制定螺纹轴的加工工艺并编制其数控加工程序。学习指令：外圆粗车循环指令G71精加工循环指令G70螺纹切削复合循环指令G92 暂停指令G04备注二、学习导读与学习准备根据表21-1任务书零件图要求，综合应用外圆粗车循环指令G71、精加工循环指令G70、螺纹切削复合循环指令G92 和暂停指令G04等指令进行编程。采用三爪自定心卡盘装卡，零件伸出卡盘75，加工零件外轮廓至尺寸要求后切断，留0.5余量。零件调头，夹42外圆，车削右端面至尺寸要求。三、任务解析1.编程尺寸计算 图纸上有公差值的尺寸，编程时取极限尺寸的平均值。由此可得34、42外圆的编程尺寸分别为33.969、41.981。螺纹牙顶外圆柱加工直径23.8，螺距2，螺纹小径21.4，双边切深2.6,分5刀进行，每次分别为：0.9、0.6、0.6、0.4、0.1。2.加工工艺路线：装夹对刀设置编程原点O为零件右端面中心粗车外轮廓，留余量0.5精车各表面至尺寸要求切槽52至尺寸要求粗、精加工螺纹切断，留余量0.5调头车右端面至尺寸要求。四、任务实施（零件加工工艺与编程）1工装：采用三爪自定心卡盘夹紧零件的外圆周面。2刀具选择：数控加工刀具见表21-2。表21-2数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称螺纹轴零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径 刀尖方位T备注1T01硬质合金900外圆车刀1粗车外圆（轮廓）0.43右偏刀2T02硬质合金900外圆车刀1精车外圆（轮廓）0.23右偏刀3T03硬质合金切槽刀（刀宽4）1切螺纹退刀槽4T04900硬质合金螺纹车刀1车外螺纹0.2编制审核批准共 页第 页3制作加工工艺卡螺纹轴加工工步及切削用量见表21-3。表21-3加工工艺卡单位名称产品名称或代号零件名称零件图号螺纹轴工序号程序编号夹具名称使用设备车间001三爪自定心卡盘数控车床工步号工步内容刀具号刀具规格（）主轴转速()进给速度()背吃刀量（）备注1装夹，找正手动2平端面，对刀，设置编程原点O为零件右端面中心；T012520 6001.01.0手动3粗车外轮廓，留余量0.5T01 25206000.251.5自动4精车各表面至尺寸要求T0225208000.150.25自动5切槽52至尺寸要求T0325204500.054自动6粗、精加工螺纹T0425204001.5 自动7切断，留余量0.5T0325203500.05 自动8调头车右端面T0125206000.151.0手动编制审核批准年 月 日共 页第 页4.程序编制螺纹轴数控加工程序清单见表21-4。表21-4数控加工程序清单程序号：07001程序段号程序内容说明N10G40 G97 M03 S600 F0.25；主轴正转600,进给量为0.25N20T0101；用T0101N30M08；切削液开N40G00 X45.0 Z2.0；快速进刀至循环起点N50G71 U1.5 R0.5；粗车循环，背吃刀量1.5，退刀量0.5N60G71 P70 Q190 U0.5 W0.05；精车路线为N70N190，X向精车余量0.5；Z向精车余量0.05；N70G00 X0；快速进刀N80G01 G42 Z0.0；刀具右补偿，精加工轮廓起点N90X19.8；车削端面至螺纹倒角起点N100X23.8 2.0；车螺纹倒角N11025.0；车螺纹牙顶圆N120X28.0；车28阶台N130X33.969 33.0；车外圆锥面N14044.0；车34外圆N150G02 X41.969 48.0 R4.0；车R4圆弧N160G01 X41.98；车至34外圆公差中值N17061.0；车42外圆N180X45.0；X向退刀N190G01 G40 X46.0；取消刀补N200G00 X200.0 Z100.0；快速退刀至换刀点N210M09；切削液停N220M05；主轴停N230T0202；换刀T0202N240Z03 S800 F0.12；主轴正转800，进给量0.12N250M08；切削液开N260G00 X45.0 Z2.0；快速进刀至循环起点N270G70 P70 Q190；精车循环N280G00 X200.0 Z100.0；快速退刀至换刀点N290M09；切削液停N300M05；主轴停N310T0303；换切刀N320M03 S350 F0.05；主轴正转350，进给量0.05N330M08；切削液开N340G00 X30.0 25.0；快速进刀至第一刀切槽起点N350G01 X21.0；切槽第一刀留0.5余量N360G04 X1.0；暂停1sN370G00 X30.0；快速退刀至第一刀切槽起点N380 24.0；快速进刀至第二刀切槽起点N390G01 X20.0；切槽第一刀N400G04 X1.0；暂停1sN410G01 25.0；车槽底N420G00 X30.0；X向快速退刀N430G00 X200.0 Z100.0；快速退刀至换刀点N440M09；切削液停N450M05；主轴停N460T0404；换刀T0404N470M03 S400；主轴正转400N480M08；切削液开N490G00 X28.0 Z5.0；快速进刀至螺纹循环起点N500G92 X23.1；21.0 F2.0；螺纹车削循环第一刀，切深0.9，螺距为2N510X22.5；螺纹车削循环第二刀，切深0.6N520X21.9；螺纹车削循环第三刀，切深0.6N530X21.5；螺纹车削循环第四刀，切深0.4N540X21.4；螺纹车削循环第五刀，切深0.1N550X21.4；重复走刀一次，光整螺纹表面，螺距为2mmN560G00 X200.0 Z100.0；快速退刀至换刀点N570M09；切削液停N580M05；主轴停N590T0303；换切刀N600M03 S350 F0.05；主轴正转350r/minN610M08；切削液开N620G00 X43.0 Z-60.5；快速进刀至切断起点，留0.5mm余量N630G01 X0.0；切断N640G00 X45.0；X向退刀N650G00 X200.0 Z100.0；快速退刀N660M30；程序结束五、课堂巩固练习
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