模塊1數控車床編程與加工技術項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術1.8.1內、外螺紋加工分析1.8.2螺紋加工技術項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術1.8.1基礎知識1.外螺紋加工分析（1）外圓柱面的直徑及螺紋實際小徑的確定車螺紋時，零件材料因受車刀擠壓而使外徑脹大，因此螺紋部分的零件外徑應比螺紋的公稱直徑小0.2～0.4mm，一般取d計=d-0.1P。P為螺距。在實際生產中，一般取螺紋實際牙型高度h1實=0.6495P，常取h1實=0.65P，螺紋實際小徑d1計=d-2h1實=d-1.3P。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術（2）螺紋起點與螺紋終點軸向尺寸的確定車螺紋時，兩端必須設置足夠的升速進刀段δ1和減速進刀段δ2。δ1、δ2的數值與螺紋的螺距和螺紋的精度有關。實際生產中，一般δ1值取2～5mm，大螺距和高精度的螺紋取大值；δ2值不得大于退刀槽寬度，一般為退刀槽寬度的一半左右，取1～3mm。若螺紋收尾處沒有退刀槽時，收尾處的形狀與數控系統有關，一般按45°退刀收尾。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術（3）螺紋加工方法加工時主軸旋轉一周，車刀的進給量必須等于螺紋的導程，進給量較大；螺紋牙型往往不是一次加工而成的，需要多次進行切削。在數控車床上加工螺紋的方法有直進法、斜進法兩種。直進法適合加工導程較小的螺紋，斜進法適合加工導程較大的螺紋。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術2.內螺紋加工分析內螺紋的底孔直徑D1計及內螺紋實際大徑D計的確定車削內螺紋時，需要計算實際車削時的內螺紋的底孔直徑D1計及內螺紋實際大徑D計。車削內螺紋的底孔直徑應大于螺紋小徑。計算公式：D1計=（D-1.0826P）0+δ一般實際切削時的內螺紋的底孔直徑：鋼和塑性材料取D1計=D-P。鑄鐵和脆性材料D1計=D-(1.05～1.1)P。內螺紋實際牙型高度同外螺紋，h1實=0.6495P，取h1實=0.65P。內螺紋實際大徑D計=D，內螺紋小徑D1=D-1.3P。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術3.車削螺紋的步驟1）裝夾工件和刀具。2）對刀。3）車削螺紋底徑。4）車出退刀槽。5）車削螺紋直至合格為止。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術4.切削用量的選用（1）主軸轉速n在數控車床上加工螺紋，主軸轉速受數控系統、螺紋導程、刀具、零件尺寸和材料等多種因素的影響。不同的數控系統，有不同的推薦主軸轉速范圍，操作者在仔細查閱說明書后，可根據實際情況選用。大多數經濟型數控車床車削螺紋時，推薦主軸轉速為：n≤1200/P-K式中P——零件的螺距，單位為mm；K——保險系數，一般取80；n為主軸轉速，單位為r/min。（2）背吃刀量ap

加工螺紋時，單邊切削總深度等于螺紋實際牙型高度時，一般取h1實=0.65P。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術（3）進給量f單線螺紋的進給量等于螺距，即f=P；多線螺紋的進給量等于導程，即f=L。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術5.單行程螺紋切削指令G32該指令可用于切削圓柱螺紋、圓錐螺紋及端面螺紋，其應用如圖所示。其指令格式：G32X（U）

Z（W）

F

；項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術說明：1）X、Z為螺紋編程終點的X、Z向坐標，X為直徑值，單位都是mm；U、W為螺紋編程終點相對編程起點的X、Z向相對坐標，U為直徑值，單位都是mm。2）F為螺紋導程，單位mm。3）G32進刀方式為直進式，引入加速段和減速段距離（通常為2～5mm），如圖所示。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術4）螺紋切削時不能用G96指令，而應用G97指令。5）切削斜角α在45°以下的圓錐螺紋時，螺紋導程以Z方向指定。6）該指令進刀路徑如圖所示，A點是螺紋加工的起點，B點是單行程螺紋切削指令G32的起點，C點是單行程螺紋切削指令G32的終點，D點是X向退刀的終點。AB段是用G00進刀；BC段是用G32切削；CD段是用G00指令X向退刀；DA段是用G00指令Z向退刀。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術例1-24如圖所示，螺紋外徑已經車至φ29.8mm，4mm×2mm的退刀槽已經加工，零件材料為45鋼，未注倒角為C2，試用G32指令編制該螺紋的加工程序。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術（1）螺紋加工尺寸計算實際車削時外圓柱面的直徑為：d計=d-0.2=（30-0.2）mm=29.8mm。螺紋實際牙型高度為h1實=0.65P=（0.65×2）mm=1.3mm。螺紋實際小徑為d1計=d-1.3P=（30-1.3×2）mm=27.4mm。升速進刀段和減速退刀段分別取δ1=5mm，δ2=2mm。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術（2）確定切削用量查表得雙邊切深為2.6mm分五刀切削，分別為0.9mm、0.6mm、0.6mm、0.4mm和0.1mm。主軸轉速n≤1200/P-K=（1200/2-80）r/min=520r/min。學生實訓時，一般選用較小的轉速，取n=400r/min。進給量f=P=2mm。（3）參考程序項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術6.螺紋切削循環指令G92使用G32加工螺紋時需多次進刀，程序較長，容易出錯。為此數控車床一般均在數控系統中設置了螺紋切削循環指令G92。其指令格式：G92X（U）

Z（W）

R

F

；項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術說明：1）“X（U）

Z（W）

”中X、Z為螺紋編程終點的X、Z向坐標，X為直徑值，單位都是mm；U、W為螺紋編程終點相對編程起點的X、Z向相對坐標，U為直徑值，單位都是mm。F為螺紋導程，單位為mm。R為錐螺紋起點半徑與終點半徑的差值，單位為mm。R的正負判斷方法與G90相同，圓錐螺紋終點半徑大于起點半徑時R為負值；圓錐螺紋終點半徑小于起點半徑時R為正值；切削圓柱螺紋時R=0，可以省略不寫。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術2）切削圓柱螺紋指令格式：G92X（U）

Z（W）

F

；切削圓錐螺紋指令格式：G92X（U）

Z（W）

R

F

；3）該指令用于單一循環加工螺紋，其循環路線與單一形狀固定循環基本相同。循環路徑中除車削螺紋BC段為進給運動外，其他運動（循環起點進刀AB段、螺紋切削終點X向退刀CD段，Z向退刀DA段）均為快速運動。4）該指令是切削圓柱螺紋和圓錐螺紋時使用最多的螺紋切削指令。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術例1-25如圖所示，螺紋外徑已經車至φ29.8mm，4mm×2mm的退刀槽已經加工，零件材料為45鋼，未注倒角為C2，試用G92指令編制該螺紋的加工程序。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術7.多重螺紋切削循環指令G76該指令用于多次自動循環切削螺紋，其指令格式：G76P（m）（r）（a）Q（Δdmin）R（d）；G76X（U）_Z（W）_R（i）P（k）Q（Δd）F（f）；項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術其中：m為精加工重復次數，從1到99，該參數為模態量。r為螺紋尾部倒角量，該值的大小可設定在0.0P～9.9P之間，系數應為0.1的整數倍，用00～99之間的兩位整數來表示，其中P為螺距。該參數為模態量。α為刀尖角，可從80°、60°、55°、30°、29°和0°等6個角度中選擇，用兩位整數來表示，常用60°、55°和30°三個角度。該參數為模態量。m、r和α用地址P同時指定，例如：m=4，r=1.2L，α=60°，表示為P041260。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術△dmin為最小車削深度，用半徑編程指定。車削過程中每次的車削深度為△d·n1/2-△d·(n-1)1/2，當計算小于這個極限值時，深度鎖定為這個值，該參數為模態量。d為精加工余量，用半徑編程指定。該參數為模態量。X（U）、Z（W）為螺紋終點坐標。i為螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起始點與切削終點的半徑差。加工圓柱螺紋時，i=0。加工圓錐螺紋時，當X向切削起始點坐標小于切削終點坐標時，i為負，反之為正。k為螺紋高度，用半徑值指定（X軸方向的半徑值）。△d為第一次車削深度，用半徑值指定（X軸方向的半徑值）。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術f為螺距。指令中，Q、P、R地址后的數值一般以無小數點形式表示。實際加工三角螺紋時，以上參數一般取：m=2，r=1.1P，α=60°，表示為P021160。△dmin=0.1mm，d=0.05mm，k=0.65p，△d根據零件材料、螺紋導程、刀具和機床剛性綜合給定，建議取0.7～2.0mm。其他參數由零件具體尺寸確定。G76指令是傾斜進刀，螺紋牙型形狀不是一次成形，而G32、G92指令是垂直進刀，螺紋牙型形狀是一次成形。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術例2-26使用CK6140數控車床加工如圖所示外螺紋零件，已知材料為45鋼，毛坯尺寸為φ45mm×1000mm，所有加工面的表面粗糙度值為Ra1.6μm。試編寫該零件的加工程序。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術（1）螺紋加工尺寸計算實際車削時外圓柱面的直徑為d計=d-0.2=（30-0.2）mm=29.8mm。螺紋實際牙型高度h1實=0.65P=（0.65×2）mm=1.3mm。螺紋實際小徑d1計=d-1.3P=（30-1.3×2）mm=27.4mm。升速進刀段和減速退刀段分別取δ1=5mm，δ2=2mm。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術（2）確定切削用量查表得雙邊切深為2.6mm分五刀切削，分別為0.9mm、0.6mm、0.6mm、0.4mm和0.1mm。主軸轉速n≤1200/P-K=（1200/2-80）r/min=520r/min，取n=400r/min。進給量f=P=2mm。（3）參考程序項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術例1-27使用CK6150數控車床加工如圖所示外螺紋零件，已知材料為45鋼，毛坯尺寸為φ50mm×1000mm，所有加工面的表面粗糙度值為Ra1.6μm。試編寫零件的加工程序，并在數控車床上加工出來。1.8.2典型零件編程與加工實例項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術1.加工工藝分析（1）工藝分析該零件由多個外圓、錐面、凸圓弧面、螺紋面、右倒角組成，有較高的表面質量要求。零件材料為45鋼，切削加工性能較好，無熱處理和硬度要求。加工順序按由粗到精、由右到左的原則，即先從右向左進行粗車（留0.25mm精車余量），后從右向左進行精車；然后切削退刀槽和螺紋；最后切斷。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術（2）加工過程1）用三爪自定心卡盤夾住毛坯，外伸90mm，找正。2）對刀，設置編程原點O為零件右端面中心。3）由右向左依次粗車外圓面。4）由右向左依次精車端面、倒角、精車外圓面。5）換刀，車削退刀槽。6）換刀，車削螺紋。7）換刀，車斷。項目1.8

螺紋類零件編程與加工技術（3）計算各點坐標實際車削時外圓柱面的直徑為d計=d-0.2=（30-0.2）mm=29.8mm。螺紋實際牙型高度h1