项目三螺纹加工工艺设计与编程-山东英才学院完整版

1、 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 （一）知识目标（一）知识目标 了解与螺纹相关的基础知识 了解车削螺纹的切削方式和方法 掌握螺纹车削走刀路线走刀路线的设计方法 掌握螺纹车削的数值计算数值计算方法 掌握螺纹车削切削用量切削用量的选择方法 掌握螺纹车削指令G32G32、G92G92、G76G76的格式和使用方法 学习目标学习目标 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 （二）能力目标（二）能力目标 能够对普通螺纹零件进行工艺分析，并制定合理的工艺 路线 能够正确运用螺纹指令G32、G92、G76进行螺纹加工程 序的编制 能够在仿真平台上按图样要求完成

2、工件的加工 能够在数控车床上独立完成零件的加工 能够对加工出的螺纹进行测量 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 一、任务导入一、任务导入 加工如图所示零件，毛坯为 40mm100mm。要求 合理设计数控车削加工工艺方案加工工艺方案；编制数控加工程序程序 ，进行仿真仿真加工，优化走刀路线和程序；最终在实际 机床机床完成工件的加工。 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 二、相关知识二、相关知识 （一）螺纹概述（一）螺纹概述 1. 1. 螺纹的基本要素螺纹的基本要素 项目三项目三 螺纹加工工艺

3、设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 2. 2. 螺纹的代号、画法和标注螺纹的代号、画法和标注 （1 1）螺纹代号）螺纹代号 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 （2 2）螺纹画法和标注）螺纹画法和标注 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 （二）数控车削螺纹加工工艺设计（二）数控车削螺纹加工工艺设计 1. 1. 车削螺纹的切削方式车削螺纹的切削方式 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 2. 2. 车削螺纹的方法车削螺纹的方法 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 2. 2. 车削螺纹的方法车削螺纹的方法

4、项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 3. 3. 车削螺纹走刀路线的设计车削螺纹走刀路线的设计 在设计车削螺纹走刀路线时，除保证螺纹长度外， 还应考虑刀具的引入距离引入距离11和超越距离超越距离22。 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 4. 4. 螺纹车削相关数值计算螺纹车削相关数值计算 （1 1）总背吃刀量）总背吃刀量 普通螺纹的牙型理论高度理论高度H=0.866P（P为螺距） 由于螺纹车刀刀尖半径影响和安装需要，螺纹实际牙型高实际牙型高 度度为：h = H 2 (H/8)=0.64950.6495P P。为了计算简单可取 0.650.65P

5、P。 车削螺纹的总背吃刀量（切削深度）应为两倍的螺纹实际 牙型高度，即1.31.3P P。 （2 2）实际大径、小径）实际大径、小径 d大=d公-0.1P d小=d公-1.3P 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 5. 5. 车削螺纹切削用量的选择车削螺纹切削用量的选择 （1 1）背吃刀量）背吃刀量 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 （2 2）主轴转速）主轴转速 车削螺纹时，应在保证生产效率和正常切削的情 况下，选择较低较低的主轴转速。 大多数经济型车床数控系统说明书中规定的主轴 转速计算式如下： P指螺纹的螺距或导程（mm）； K为保险系数，

6、一般为80。 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 （三）数控车床编程指令（三）数控车床编程指令 1. 1. 基本螺纹切削指令基本螺纹切削指令G32G32 格式：格式：G32 X(U)G32 X(U) Z(W)Z(W) F F； 说明：说明： （1）G32指令可进行等螺距等螺距的直螺纹直螺纹、圆锥螺纹圆锥螺纹以 及端面螺纹端面螺纹的切削。 （2）X、Z表示螺纹加工终点的绝对坐标，U、W表示 螺纹终点相对于起点的增量，F表示螺纹螺距（转 进给）。 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 【例例1

7、-131-13】加工如图所示螺纹，试用G32指令编写其加工程序。 螺纹切削深度： 20.65P=3.25mm 螺纹实际大径： d大=d公-0.1P=19.75mm 螺纹小径： d小=d公-1.3P=16.75mm 分六次进刀车削，每次 背吃刀量为： 1.0、0.7、0.6、0.4、 0.4、0.15 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 2. 2. 螺纹切削循环指令螺纹切削循环指令G92G92 格式：格式：G92 X(U)G92 X(U) Z(W)Z(W) F F； （直螺纹）（直螺纹） G92 X(U)G92 X(U) Z(W)Z(W) R R F F；（锥螺纹）；（锥

8、螺纹） 说明：说明： （1）G92指令控制刀具在一个程序段中完成如下循环： 快速进刀快速进刀切削加工切削加工切削退刀切削退刀快速退刀快速退刀。 （2）X、Z为螺纹切削终点的绝对坐标，U、W为切削终点相对于 循环起点的增量，F为螺距。 （3）锥螺纹车削循环格式中的R表示圆锥体大小端的半径差圆锥体大小端的半径差。 （4）G92为模态指令模态指令，功能可以被同组的其他指令（G00、G01 、G90、G94等）取消。 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 【例例1-141-14】加工如图所示螺纹，试用G92指令编写其加工

9、程序。 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 练习练习1 1 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 【例例1-151-15】 加工如图所示锥螺纹（螺距1.5mm），试用G92指令 编写其加工程序。 G00 X45.0 Z2.0； G92 X42.2 Z-41.0 R-14.5 F1.5； X41.6； X41.2； X41.05； 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 3. 3. 螺纹车削复合循环指令螺纹车削复合循环指令G76G76 格式：格式：G76 P(mr) Q(G76 P(mr) Q(dmin) R(d)dmin) R(

10、d)； G76 X(U)G76 X(U) Z(W)Z(W) R(i) P(k) Q(R(i) P(k) Q(d) F( f)d) F( f)； 说明：说明： 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 （2 2）G76G76指令格式中各地址符含义：指令格式中各地址符含义： m精加工重复次数，从0199； r螺纹末端倒角量或斜向退刀量，在0.0f9.9f之间 选取（f为螺距），用0099两位整数指定； 刀尖角度（螺纹牙型角），可以从80、60、 55、30、29和0中选择，用两位整数指定； 注：注：m、r、都是模态量模态量，用地址符P一次指定。 dmin最小切削深度，半径值半径值

11、，单位mm。 d精加工留量，半径值半径值，单位mm； 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 X、 Z为螺纹切削终点的绝对坐标值； U、W螺纹切削终点相对于循环起点的增量； i螺纹切削起点和切削终点在X方向的半径差，当螺纹 切削起点的X向坐标大于切削终点时i为正值，反之i为负 值，当切削直螺纹时i0； k螺纹牙型高度螺纹牙型高度，半径值半径值，单位mm； d第一次切削的切削深度，半径值，单位mm； f 螺距。 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 【例例1-161-16】加工如图所示螺纹，试用G76指令编写其加工程序。 G00 X45.0 Z2.0；

12、G76 P011060 Q100 R0.2； G76 X16.75 Z-31.0 P1625 Q1000 F2.5； 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 螺纹编程练习螺纹编程练习2 2 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 螺纹编程练习螺纹编程练习3 3 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 三、项目实施三、项目实施 （一）零件工艺性分析（一）零件工艺性分析 1. 1. 尺寸分析尺寸分析 该零件图尺寸标注完整，轮廓描述清楚。 经查表可知加工精度等级最高为IT7。 2. 2. 结构分析结构分析 该零件属于轴类零件，加工内容：圆柱

13、面圆柱面、圆锥面圆锥面、圆弧面圆弧面 、沟槽沟槽、端面端面、螺纹螺纹和倒角倒角。 3. 3. 表面粗糙度分析表面粗糙度分析 表面粗糙度为1.6 通过工艺性分析，该阶梯轴零件的所有表面均可在数控车通过工艺性分析，该阶梯轴零件的所有表面均可在数控车 床上加工，且经济性能良好。床上加工，且经济性能良好。 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 （二）制定工艺方案（二）制定工艺方案 1. 1. 选择机床选择机床 选用云南机床厂生产的CY-K6136CY-K6136型数控车床，系统为 GSK980TDGSK980TD，配置前置刀架前置刀架。 2. 2. 加工方法的选择和加工方案的拟定

14、加工方法的选择和加工方案的拟定 采用粗车粗车精车精车的加工方案。 3. 3. 选择夹具和装夹方式选择夹具和装夹方式 采用三爪自动定心卡盘三爪自动定心卡盘夹紧毛坯的外圆表面。 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 4. 4. 刀具的选择刀具的选择 1#1#刀具刀具：机夹式可转位外圆车刀可转位外圆车刀，刀片材料为硬质合金，形 状为35菱形，主偏角90。用于粗车、精车各外圆表面、 端面及倒角。 2#2#刀具刀具：切断刀切断刀，刀片材料为硬质合金，刀宽刀宽4mm4mm，用于切 槽和切断。 3#3#刀具刀具：硬质合金机夹螺纹刀，用于加工螺纹。 5. 5. 量具的选择量具的选择 量程

15、为150mm，分度为0.02的游标卡尺游标卡尺。 M202的环规。 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 6. 6. 确定加工顺序确定加工顺序 加工顺序按先粗后精先粗后精、先主后次先主后次的原则，即粗车粗车外圆精车精车 外圆和端面切槽切槽切螺纹切螺纹切断切断。 7. 7. 设计走刀路线设计走刀路线 （1 1）粗车外圆表面走刀路线）粗车外圆表面走刀路线 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 （2 2）精车走刀路线）精车走刀路线 从右到左从右到左沿零件的轮廓表面进给 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 8. 8. 确定切削用量确定

16、切削用量 背吃刀量背吃刀量：粗车时，每次切削的背吃刀量为2mm（半径值）。 主轴转速主轴转速：粗车时，主轴转速为600r/min；精车时主轴转速 为900r/min；切槽、切断时，主轴转速为400r/min；切螺纹 时主轴转速为500r/min。 进给量：粗车时，进给量为0.3mm/r；精车时，进给量为 0.1mm/r；切槽、切断时，进给量为0.05mm/r。 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 （三）制定数控加工工艺文件（三）制定数控加工工艺文件 1. 1. 数数 控控 加加 工工 工工 序序 卡卡 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 2. 2. 数控加工刀具卡数控加工刀具卡 项目三项目三 螺纹加工工艺设计与编程螺纹加工工艺设计与编程 （四）编制数控程序（四）编制数控程序 （五）仿真加工（五）仿真加工 利用数控仿真软件在计算机上进行工件加工过程的 模拟，对编写的程序进行校验和优化。 （六）实训加工（六）实训加工 独立操作数控车床完成工件的加工，并测