模块四螺纹零件的编程与加工(1)

1、模块四 螺纹零件的编程与加工学习目标：1.认识螺纹的种类、作用及相关知识；识读螺纹的基本参数，知道相关计算；2.会进行螺纹切削的程序编制；3.会识别螺纹加工的刀具、量具；会根据实际情况进行切削用量的选择；4.会使用螺纹切削的加工方法进行螺纹加工；5.会操作螺纹车刀进行对刀；6.会进行螺纹零件的检测；任务一 识读螺纹类零件任务描述：1.识读螺纹类零件图任务描述见表41；表41 识读螺纹类零件图任务描述任务名称识读螺纹类零件图零件螺纹类零件（螺纹销轴）设备条件多媒体教室任务要求1认识零件图的基本内容2能识读螺纹类零件图3能识读螺纹类零件的公差4能识读螺纹类零件的技术要求2.零件图（螺纹类零件图）

2、图4-1 螺纹轴零件图任务分析：1能识读螺纹种类，基本要素标记方法2能查阅螺纹公差，会标注选用螺纹公差相关知识：1.螺纹的形成螺旋线的形成及三要素：直径、导程和旋向。如下图4-2所示。图4-2 螺纹三要素螺纹是在圆柱（或圆锥）表面上的沿螺旋线有规定牙型的连续凸起（又称为牙）。外螺纹: 在圆柱（或圆锥）外表面上的螺纹。车削外螺纹的情况：工件绕轴线作等速回转运动，刀具沿轴线作等速移动且切入工件一定深度即能切削出螺纹。如图4-3所示。 内螺纹: 在圆柱（或圆锥）内表面上的螺纹。丝锥攻丝的方法：先用钻头钻孔，再用丝锥攻丝，钻孔深度较深于螺纹长度；车削内螺纹的情况：工件绕轴线作等速回转运动，刀具沿轴线作

3、等速移动且切入工件一定深度 。如图4-4所示。 图4-3 车外螺纹 图4-4 车内螺纹2螺纹的种类在各种机械产品中带有螺纹的零件应用非常广泛，螺纹工件的加工是数控车削的基本内容之一。螺纹的种类一般按下表4-2进行分类：表4-2 螺纹的种类及用途要素分类用途及特性螺旋线的形状圆柱形螺纹在圆柱表面上形成的螺纹圆锥螺纹在圆锥表面上形成的螺纹用途连接螺纹主要起连接和调整的作用传动螺纹主要用于传递运动和动力牙型三角螺纹普通螺纹普通螺纹，牙型为三角形，牙型角为60°，螺纹特征代号为M。普通螺纹又分为粗牙和细牙两种同。一般连接都用粗牙螺纹。当螺纹的大径相同时，细牙螺纹的螺距和牙型高度比粗牙小，细牙

4、螺纹适用于薄壁零件的连接。英制管螺纹管螺纹主要用于连接管子，牙型为三角形，牙型角为55°。（1）非螺纹密封的管螺纹 螺纹种类为G，其内、外螺纹均为圆柱螺纹，内外螺纹旋合无密封能力，常用于电线管等不需要密封的管路中的连接。（2）螺纹密封的管螺纹 螺纹种类代号有三种：圆锥外螺纹为R；圆锥内螺纹（锥度1：16）为RC；圆柱内螺纹为RP。其内、外螺纹旋合后有密封能力，常用于水管、煤气管、润滑油管等。 矩形螺纹牙型为正方形，牙型角 = 0°，牙厚为螺距的一半，当量摩擦系数较小，效率较高，但牙根强度较低，螺纹磨损后造成的轴向间隙难以补偿，对中精度低，且精加工较困难，因此，这种螺纹已较少

5、采用。梯形螺纹梯形螺纹为常用的传动螺纹，牙型为等腰梯形，牙型角为30°，螺纹种类代号为Tr。锯齿形螺纹锯齿形螺纹是一种受单向力的传动螺纹，牙型为不等腰梯形，一侧边牙型角为30°，另一边牙型角为3°，螺纹种类代号为B。螺旋线旋向右旋螺纹顺时针旋转时旋入的螺纹称为右旋螺纹左旋螺纹逆时针旋转时旋入的螺纹称为左旋螺纹螺旋线的线数单线螺纹沿一根螺旋线形成的螺纹称单线螺纹；多线螺纹沿两根以上螺旋线形成的螺纹称多线螺纹。 3.螺纹的基本要素（牙型、直径、线数、螺距和导程、旋向是螺纹的基本要素）（1）牙型：在通过螺纹轴线的断面上，螺纹的轮廓形状称为螺纹牙型。它有三角形（包括普通螺

6、纹和管螺纹）、梯形、锯齿形和方形等。不同的螺纹牙型有不同的用途，并由不同的代号表示。 普通螺纹 英制管螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 图4-5 螺纹牙型（2）直径：螺纹有大径、中径、小径。与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径称为大径； 与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径称为小径；在表示螺纹时采用的是公称直径，公称直径是代表螺纹尺寸的直径。普通螺纹的公称直径就是大径。 （a）外螺纹 （b）内螺纹图4-6 螺纹直径（3）螺纹线数：沿一根螺旋线形成的螺纹称单线螺纹；沿两根以上螺旋线形成的螺纹称多线螺纹。图4-7 螺纹线数（4）螺纹螺距和导程：相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺

7、距。 沿同一条螺旋线转一周，轴向移动的距离称为导程。 单线螺纹的螺距等于导程，多线螺纹的螺距乘线数等于导程。 图4-8 螺纹螺距和导程（5）旋向：顺时针旋转时旋入的螺纹称为右旋螺纹逆时针旋转时旋入的螺纹称为左旋螺纹图4-9 螺纹旋向（6）螺旋升角：螺旋升角在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角。Tan=np/d2 图4-10 螺纹升角 图4-11 螺纹牙型角和牙侧角（7）牙型角，牙侧角：轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。（8）原始三角形高度，牙型高度：原始三角形高度是指原始三角形顶点到底边的距离，用H表示。按规定的高度削去原始三角形（形成螺

8、纹牙型的三角形）的顶部和底部后所形成的高度叫牙型高度，用h表示。图4-12 螺纹牙型高度和原始高度（9）螺纹旋合长度：螺纹旋合长度是指两个相互配合的螺纹，沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度，旋合长度可分为短旋合长度（S）,中等旋合长度（N），长旋合长度（L）。图4-13 螺纹旋合长度4常用螺纹标记（普通螺纹、梯形螺纹、管螺纹）（1）普通螺纹的标注 普通螺纹用得最广泛，螺纹紧固件（ 螺栓、螺柱、螺钉、螺母等零件）上的螺纹一般均为普通螺纹。 普通螺纹分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹。细牙普通螺纹多用于精密零件和薄壁零件上。 在螺纹的标记中，细牙普通螺纹的螺距必须注出，而粗牙普通螺纹的螺距一般不标注。 普

9、通螺纹的标记由五部分组成：例： M 10×1 7H L LH特征代号：M (表示普通螺纹)尺寸代号：公称直径×螺距（多线螺纹的导程和螺距均要注出，单线粗牙普通螺纹螺距不标注）。“M10”表示公称直径为10 mm、螺距1.5 mm的单线粗牙普通螺纹。“M10×1”表示公称直径为10mm、螺距为1 mm的单线细牙普通螺纹。公差带代号：由公差等级（数字）和基本偏差（外螺纹用小写字母、内螺纹用大写字母表示）所组成，例如5g6g、6g、6H、7H。当螺纹中径公差带与顶径公差带代号不同时，需分别注出，如：M10 5g 6g ，6g为顶径公差带代号，5g为中径公差带代号。当中径

10、与顶径公差带代号相同时，只注一个代号，如：M10×17H。公差带代号为 6g 或 6H(公称直径 1.6mm)时不标注。旋合长度： 有长、中、短三种，分别用代号L、N、S表示。M105g6gS 为短旋合长度的螺纹，M107HL 为长旋合长度的螺纹。当螺纹为中等旋合长度时，代号N不标注。当特殊需要时，可注明旋合长度的数值。如M20×25g6g40。旋向代号：左旋时标注LH，右旋时不标注。M107HL LH，为左旋螺纹，M107HL为右旋螺纹。 粗牙 细牙图4-14 普通螺纹标注示例（2）梯形螺纹的标注梯形螺纹常用于传递运动和动力的丝杠上。 梯形螺纹工作时牙的两侧均受力，梯形螺

11、纹的标记与普通螺纹类同。梯形螺纹的标记示例Tr40×7LH7e, 梯形螺纹(螺纹特征代号为Tr), 公称直径40 ，单线，螺距7，左旋，中径公差带代号7e；中等旋合长度。 注意: 只标注中径公差带代号，旋合长度只有两种（代号N和L），当中等旋合长度时，N省略不注。当螺纹为多线螺纹时，标记为：Tr40×14（P7）7e , 其中“14”为导程,“7”为螺距，双线螺纹。梯形螺纹的螺纹副表示为：Tr40×77H/7c, 内螺纹的公差带在前，外螺纹的公差带在后，二者之间用“/”分开。 图4-15 梯形螺纹标注示例（3）管螺纹的标注管螺纹一般用于管路(水管、油管、煤气管等)

12、的连接中。管螺纹的标记用指引的方法标注，指引线指到螺纹的大径上。管螺纹的标记由螺纹特征代号、尺寸代号和旋向组成。管螺纹标注必须从大径轮廓线上引出，尺寸代号不是螺纹大径的大小，而是管子的通径（英制）大小。标记中未注写旋向的均为右旋。1）55°非密封管螺纹的标记示例:G: 非密封管螺纹的螺纹特征代号；G3/4: 尺寸代号为3/4的单线右旋圆柱内螺纹；G3/4A或G3/4B: 尺寸代号为3/4的单线右旋圆柱外螺纹, 标记中的A和B是螺纹中径的公差等级；G3/4LH和G3/4A-LH中的LH表示左旋螺纹，二者构成的螺纹副仅标注外螺纹的标记代号。2）55°密封管螺纹的标记示例: Rp

13、3/4LH：尺寸代号为3/4的单线左旋圆柱内螺纹； Rc3/4： 尺寸代号为3/4的单线右旋圆锥内螺纹； Rp/R13/4 LH和Rc/R23/4：内螺纹与外螺纹旋合构成螺纹副。 Rp ：密封圆柱内螺纹的螺纹特征代号； Rc ：密封圆锥内螺纹的螺纹特征代号； R1 ：与圆柱内螺纹相配合的圆锥外螺纹的特征代号； R2 ：与圆锥内螺纹相配合的圆锥外螺纹的特征代号；5.螺纹公差（普通螺纹公差）（1）螺纹公差标准的结构螺纹公差制的基本结构由公差等级系列和基本偏差系列组成的。螺纹公差带与旋合长度组成螺纹精度等级，分精密、中等和粗糙三级。图4-16 螺纹公差结构图4-17 内螺纹公差带的位置 图4-18

14、外螺纹公差带的位置 （2）螺纹公差带的位置和基本偏差内螺纹的公差带：G和H。外螺纹的公差带：e、f、g、h。内螺纹的公差带在基本牙型零线以上，以下偏差（EI）为基本偏差，H的基本偏差为零，G的基本偏差为正值。外螺纹的公差带在基本牙型零线以下，以上偏差（es）为基本偏差，h的基本偏差为零，e、f、g的基本偏差为负值。 （3）螺纹公差带的大小和公差等级，见表4-3所示。表4-3 螺纹公差等级 （4）旋合长度标准规定将螺纹的旋合长度分为三组：短旋合长度（S）中等旋合长度（N）长旋合长度（L）（5）螺纹的选用公差带与配合图4-19 外螺纹公差带的位置6.内外螺纹配合标记内、外螺纹的配合在图样上标注时，

15、 “” 左边表示内螺纹的公差带代号，右边表示外螺纹的公差带代号。M20×26H6g，M20×2LH6H5g6g。任务准备（实施任务所需的工器具等）1.螺纹的画法（外螺纹、内螺纹）（1）外螺纹的画法图4-20 外螺纹的画法及注意事项（2）内螺纹的画法不穿通的内螺纹的画法将钻孔深度与螺孔深度分别画出，两个深度相差0.5D(其中D为螺纹孔公称直径),钻孔尖端锥角应按120°画出。图4-21 内螺纹的画法及注意事项（3）螺纹副的画法当内外螺纹连接构成螺纹副时，其旋合部分应按外螺纹的画法绘制，其余部分仍按各自的画法表示。 图4-22 螺纹副的画法注意事项（a）不剖时,内外螺

16、纹连接的画法。不剖时，螺纹结合部分，内、外螺纹的牙顶圆和牙底圆投影均画虚线。（b）剖开时,内外螺纹连接的画法。剖开时，螺纹结合部分，按外螺纹画法绘制，其余部分按内、外螺纹各自的规定画法表示。 （a） （b）图4-23 螺纹副的注意事项2.螺纹的尺寸标注（1）公制螺纹的尺寸标注图4-24 公制螺纹的尺寸标注注意普通螺纹的粗、细牙的标注区别，细牙螺纹应加螺距，如M10×1，（2）英制螺纹的尺寸标注图4-25 英制螺纹的尺寸标注3.螺纹的技术要求螺纹也和其他类型的表面一样，有一定的尺寸精度、形位精度和表面质量的要求。由于它们的用途和使用要求不同，技术要求也有所不同。对于紧固螺纹和无传动精度

17、要求的传动螺纹，一般只要求中径、外螺纹的大径、内螺纹的小径的精度。对于有传动精度要求或用于读数的螺纹，除要求中径和顶径的精度外，还要求螺距和牙型角的精度。为了保证传动或读数精度及耐磨性，对螺纹表面的粗糙度和硬度等也有较高的要求。螺纹热处理工艺路线：毛坯锻造去应力退火机械加工预备热处理淬火立即回火清洗检查。4. 螺纹类零件图（螺纹类零件图企业实例） 图4-26 旋挖钻ZT32螺纹销轴零件图任务实施：螺纹类零件的识读过程见下表4-4所示。图4-27 螺纹轴零件图表4-4 识读螺纹轴零件图序号识读过程注意事项备注1了解螺纹的加工方法加工为螺纹、加工内螺纹、攻丝等2螺纹的各部分名称各参数的含义3螺纹的

18、画法外螺纹、内螺纹的画法以及内外螺纹连接的画法4螺纹的标记与标注螺纹的标注时，普通螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹同线性尺寸标注，标注在大径上，管螺纹用指引线标注在螺纹大径上5螺纹的测绘大径用游标卡尺测量，由于大径加工时选用负公差，测量后要圆整成整数，测量内螺纹时，可借助与它配合的外螺纹，后圆整。牙型与螺距可用螺纹规测量，或采用拓印法，求平均螺距。其他参数可目测决定6看标题栏材料为45号钢，比例为1;27视图表达主视图采用断开缩短画法，局部放大图用2：1比例绘制，表达牙型结构。两端有中心孔8尺寸标注轴向尺寸以中心线为基准，长度尺寸以48轴段的左端为主要基准。图中有Tr36×6-8e及M24

19、-6h两处螺纹，注意螺纹的标注方法同线性尺寸标注一致。退刀槽尺寸为6×289技术要求有尺寸公差、表面粗糙度及形位公差要求扩展知识：梯形螺纹公差任务二 使用CAXACAD绘制螺纹类零件图任务描述：1.CAXACAD绘制零件图任务描述见表45；表45 CAXACAD绘制零件图任务描述任务名称CAXACAD绘制零件图零件螺纹类零件图 设备条件多媒体教室任务要求1认识CAXACAD操作界面和绘图步骤2学会在零件图上进行文本设置、尺寸标注、公差标注3学会CAXACAD绘制螺纹零件4学会标题栏的填写2.零件图图4-28 螺纹轴零件图任务分析：本任务正确使用CAXA软件绘制螺纹类零件相关知识：1.

20、螺纹的规定画法（锥螺纹、牙型）（1）锥螺纹的画法 圆锥外螺纹的画法 圆锥内螺纹的画法图4-29 锥螺纹的画法（2）螺纹牙型的画法 普通螺纹 梯形螺纹 管螺纹图4-30 螺纹牙型的画法2.螺纹的标注（管螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹）（1）管螺纹图4-31 管螺纹标注（2）锯齿形螺纹图4-32 锯齿形螺纹的标注（3）矩形螺纹图4-33 矩形螺纹的标注3.常用螺纹紧固件的种类及标注（实体+视图）（1）种类a)六角头螺栓b)双头螺柱c)六角头螺母d)六角开槽螺母e)平垫圈f)弹簧垫圈g)开槽圆柱头螺钉h)圆柱头内六角螺钉i)沉头十字槽螺钉j)开槽紧定螺钉 图4-34 常用螺纹紧固件的种类（2）标记示例图

21、4-35 常用螺纹紧固件的标记4.CAXACAD软件相关知识（1）用户界面 用户界面（简称界面）是交互式绘图软件与用户进行信息交流的中介。系统通过界面反映当前信息状态或将要执行的操作，只须按照界面提供的信息做出判断，并经由输入设备进行下一步的操作。 CAXA电子图板2007的工作界面主要包括：标题栏、菜单系统、工具栏、绘图区、状态栏等。（2）基本操作1）命令的输入执行与中止、重复和取消鼠标选择方式：根据屏幕显示的状态或提示，用鼠标光标单击菜单或者工具栏图标按钮去执行相应的操作。键盘方式则是用键盘输入所需的命令和数据。命令的中止：鼠标右键、回车键和ESC键。命令的重复：鼠标右键、回车键。取消操作

22、：单击标准工具工具栏中的图标按钮。重复操作：单击标准工具工具栏中的图标按钮。2）点的输入由键盘输入点的坐标：点在屏幕上的坐标有绝对坐标和相对坐标两种，它们在输入方法上是完全不同的。绝对坐标可直接输入X,Y即可。相对坐标是指相对系统当前点的坐标，与坐标系原点无关。输入相对坐标时，必须在第一个数值前面加一个“”，以表示相对。用鼠标输入的点：鼠标输入点的坐标就是通过移动十字光标选择需要的点的位置。选中后按下鼠标左键，该点的坐标即被输入。工具点的捕捉：工具点捕捉就是在作图过程中用鼠标捕捉工具点菜单中具有某些几何特征的点，如圆心点、曲线端点、切点等。3）数值的输入可以输入一个具体的数值，也允许以一个表达

23、式的形式输入50/31+sin304）元素的拾取点选方式：用鼠标单击要选择的实体，实体呈现加亮状态（默认为红色），则表明该实体被选中。用户可连续拾取多个实体。窗口方式：除点选方式外，用户还可用窗口方式一次选取多个实体。当窗口是从左向右的方向拉开时，被窗口完全包含的实体被选中，部分被包含的实体不被选中。当窗口是从右向左的方向拉开时，被窗口完全包含的实体和部分被包含的实体都将被选中。利用拾取工具菜单方式：当窗口中已经有实体被选中时，按下空格键则弹出拾取工具菜单，可对窗口中的实体的拾取状态进行修改。菜单中各选项介绍如下：拾取所有：拾取绘图区中所有的实体，但在拾取设置中被过滤掉的实体或被关闭图层中的实

24、体将不会被拾取。拾取添加：用户可以继续拾取其它实体。重复拾取：拾取上一次选择的实体 。取消所有：取消所有被拾取的实体。拾取取消：从选择的实体中取消某些实体，鼠标单击该选项后即可用鼠标拾取不想拾取的实体。取消尾项：取消最后拾取的实体。5）右键直接操作功能用鼠标拾取一个或多个实体后，单击鼠标右键，系统弹出右键快捷菜单，利用其中的命令对选中的实体进行操作。6）立即菜单的操作对立即菜单的操作主要是适当的选择或填入各项的内容。7）文字及特殊字符的输入当需要输入文字时，切换到中文方式，直接从键盘输入即可。在绘图中，当需要输入一些键盘上没有的特殊符号时，CAXA规定了特定的格式，见下表。任务准备（实施任务所

25、需的工器具等）1螺纹类零件图（企业实例）图4-28 螺纹轴零件图2.CAXA软件任务实施：根据图样绘制的步骤1.打开CAXA软件，选择图幅A4，比例为1:1。 2.调入图框（HENGA4）3.调入标题栏并填写标题栏 4.绘制主视图5.绘制梯形螺纹局部剖面图6.标注尺寸、形位公差和表面粗糙度7.检查扩展知识：1.常用螺纹紧固件简化画法图4-36 常用螺纹紧固件的简化画法2.螺栓、螺钉和螺柱的连接画法（1）螺栓连接图的画法 螺栓的比例画法 螺母的比例画法 垫圈比例画法 螺栓连接图画法图4-37 螺栓连接图的画法（2）螺钉连接图的画法开槽圆柱头螺钉头部的槽可以按实际形状绘制，也可用粗线（宽度为粗实线

26、两倍）表示。 图4-38 螺钉连接图的画法（3）螺柱连接图的画法 双头螺柱比例画法 弹簧垫圈比例画法GB/T 8971988（bm=1d）GB/T 8981988（bm=1.25d）GB/T 8991988（bm=1.5d）GB/T 9001988（bm=2d）图4-39 双头螺柱连接图画法任务三 圆柱外螺纹的编程加工任务描述：1.外圆柱螺纹的编程加工任务描述见表4-6；表4-6 圆柱外螺纹的编程加工任务描述任务名称外圆柱螺纹的编程加工零件外圆柱螺纹设备条件数控仿真软件、CAK6150数控车床：数控车刀、夹具、量具、材料任务要求1、学会外圆柱螺纹的数控车削路线及工艺编制2、能够在数控车床上完成

27、外圆柱螺纹零件的编程与加工3、会使用量具完成外圆柱螺纹类零件的检测2.零件图 图4-40 三角形圆柱外螺纹零件图任务分析：1.会进行外三角螺纹零件加工工艺及分析2.会使用数控车床常用螺纹加工指令3.能分析数控车床典型外螺纹零件的加工方法4.会进行数控车床加工螺纹的程序编制5.会进行外三角螺纹的测量、检测方法相关知识：1.三角螺纹基本参数计算（1）    螺纹大径D=d（2）    螺纹中径  d2=D2=d-0.6495P（3）    螺纹小径  d1=D1= d-2h1=d-1.0825P（4）  &#

28、160; 牙型高度  h1=0.5413P（5）    =60o（6） 原始三角形高度H=0.866P图4-41 三角形圆柱外螺纹基本参数车塑性材料螺纹，由于受车刀挤压作用，会使外径胀大，故车螺纹前圆柱面直径应比螺纹公称直径（大径）小0.10.4mm，一般取d计=d-0.1P。螺纹实际牙型高度考虑刀尖圆弧半径等因素的影响，一般h1实=0.65P；螺纹实际小径为d1实=d-2h1实=d-1.3P。2.三角螺纹的切削方法及指令，见下表。表4-7 三角螺纹的切削方法及指令（1）螺纹切削指令使用时，进给速度倍率无效。（2）螺纹切削指令为模态代码，一经使用，持续有效，直到同

29、组G代码（G00、G01、G02、G03）取代为止。（3）加工螺纹时，刀具应处于螺纹起点（螺距整数倍）位置。（4）由于数控机床伺服系统滞后，主轴加速和减速过程中，会在螺纹切削起点和终点产生不正确的导程。因此在进刀和退时要留有一定空刀导入量和空刀退出量，即螺纹的起点和终点坐标要比实际螺纹要长。如图所示。图4-42 三角螺纹的切削示意图3.三角螺纹加工切削用量的选择（1）根据切削要求 前几次进给量可大些，以后可逐渐减小。（2）根据切削状况 车外螺纹时进给量可大些，内螺纹时可小些。（3）根据材料 加工脆性材料进给量可小些，反之可大些。（4）根据进给方式，切削面积大的进给量可小一点，反之可大些。4.三

30、角螺纹加工的编程指令（基本指令：FANUC指令G32；螺纹循环车削指令： FANUC指令G92、G76）（1）G32：车螺纹该指令用于车削等螺距直螺纹、锥螺纹。格式：G32 X（U）_ Z（W）_ F_ 说明：）X（U）、Z（W）是螺纹终点坐标； ）F是螺纹螺距。 图4-43 G32切削三角螺纹示意图 注意事项：）在车螺纹期间进给速度倍率、主轴速度倍率无效（固定100%）；）车螺纹期间不要使用恒表面切削速度控制，而要使用G97；）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。通常L1、L2按下面公式计算： L1=n×P/400，L2=n×

31、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。）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。）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下表格。 例题：如图所示，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 图4-44 G32切削三角螺纹零件图程序如下：G00 X29.1 Z5； G32 Z-23. F2；（第一次车螺纹）G0

32、0 X32；Z5；X28.5；（第二次车螺纹）G32 Z-23. F2；G00 X32；Z5；（2）G92：螺纹切削单一循环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。）直螺纹切削格式：G92 X（U）_Z（W）_ F 其中F为螺纹螺距，轨迹与G90直线车削循环类似。）锥螺纹切削格式：G92 X（U）_Z（W）_R_F 其轨迹与G90锥体车削循环类似。图4-45 G92切削三角螺纹示意图例题：如图所示，用G92指令编程。G00 X40 Z5； （刀具定位到循环起点）G92 X29.1 Z-42 F2；（第一次车螺纹）X28.5；（第二次车螺纹）X27.9；（第三次

33、车螺纹）X27.5；（第四次车螺纹）X27.4；（第最后一次车螺纹）G00 X150 Z150；（刀具回换刀点 ) 图4-46 G92切削三角螺纹零件图（3）G76：车螺纹复合循环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所示。图4-47 G76切削螺纹示意图G76编程同时用两条指令定义，其格式为：G76 Pm r a QDdmin Rd G76 X（u） Z（W） Ri Pk QDd FL说明： ）m是精车重复次数，从199，该参数为模态量；）r是螺纹尾端

34、倒角值，该值的大小可设置在0.0L9.9L之间，系数应为0.1的整数倍，用0099之间的两位整数来表示，其中L为螺距。该参数为模态量；）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。 ）Ddmin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（DdDd），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；）d是精车余量，用半径值编程，该参数为模态量；）X（U）、Z（W）是螺纹终点坐标值；）i是螺纹锥度值，用半径值编

35、程。若R=0，则为直螺纹；）k是螺纹高度，用半径值编程；）Dd是第一次车削深度，半径值编程；i、k、Dd的数值应以无小数点形式表示。）L是螺距。5.螺纹的检测方法（1）单项测量法使用测量仪器，实验室条件单个工件的检验，能读出误差数据值。1）螺距的测量（用螺距规进行测量）图4-48 螺距规2） 大、小径的测量（用外径千分尺或游标卡尺进行测量） 图4-49 外径千分尺和游标卡尺3） 中径的测量用螺纹千分尺测量 图4-50 螺纹千分尺用三针测量 d2单一+3d0-0.866（d0量针直径、P螺距、/2=30°、d0（最佳）=P/）图4-51 三针测量示意图用单

36、针测量A=（M+ d）/2（2）综合测量法使用螺纹量规和光滑极限量规，检验效率高，车间大批工件检验，不能读出数据。图4-52 螺纹量规1）检验外螺纹光滑极限卡规：检验外螺纹顶径的合格性通端环规：检验d2作用 止端环规：检验d2单一图4-53 外螺纹检验示意图2）检验内螺纹光滑极限塞规：检验内螺纹顶径的合格性通端塞规：检验D2作用 止端塞规：检验D2单一 图4-54 内螺纹检验示意图任务准备：1.CAK6150数控车床。2.数控车刀：外圆选用90°偏刀车削，螺纹退刀槽用切槽刀车削，螺纹选用外螺纹车刀削；其中外螺纹车刀形状如下图所示。图4-55 外螺纹车刀3.量具：外径用外径千分尺测量、

37、长度用游标卡尺测量；螺纹用螺纹环规测量。4.零件毛坯（材料：塑料棒、圆钢）任务实施：1.加工工艺工艺分析（零件加工图素分析；选择工、量、刃具；制定加工路线；切削用量选择）（1）加工普通三角形外螺纹工、量、刃具清单（2）工艺路线1）切削螺纹进刀方式的选择2）进刀次数及背吃刀量的分配采用直进法进刀，刀具越接近螺纹牙根，切削面积越大；为避免因切削力过大而损坏刀具，每次进刀的深度应越来越小，如图所示。用硬质合金刀具，为保证螺纹表面质量，最后一刀背吃量一般不能小于0.1mm。（3）常见螺纹的走刀数次及切深量（4）加工工艺安排车螺纹前应先加工外圆柱面及螺纹退刀槽，然后粗、精加工螺纹，螺纹螺距为2mm，分

38、次走刀切完。具体加工步骤见下表。（5）选择合理切削用量外圆、端面、切槽用量同前面课题，螺纹加工时切削速度应选择较小，背吃量随切削深度越来越小，进给量为螺纹螺距，具体数值见上表。2编制程序（FANUC加工程序）（1）建立工件坐标系根据工件坐标系建立原则，工件坐标系设置在工件右端面轴心线上。（2）计算基点坐标车外圆时，P1、P2、P3、P4、P5等基点坐标如下: 螺纹共分五次进给切完，每刀切深量（直径值）分别取0.8mm、0.6mm、0.6mm 、0.4mm、0.2mm ，空刀导入量取2mm，空刀退出量取1.5mm，每次进给时螺纹起点及终点坐标见下表。（3）参考程序程序段号程序内容（FANUC系统

39、）动作说明备注N370T0404换螺纹车刀N380M3 S400车螺纹转速400r/minN390G00 X15.2 Z2车刀移至进刀点N400G32 Z-17.5 F2第一次进给切螺纹N410G00 X24刀具沿X方向退出N420Z2刀具沿Z方向退回N430X14.6刀具沿X方向进刀N440G32 Z-17.5 F2第二次进给切螺纹N450G00 X24刀具沿X方向退出N460Z2刀具沿Z方向退回N480G32 Z-17.5 F2第三次进给切螺纹N490G00 X24刀具沿X方向退出N500Z2刀具沿Z方向退回N510X13.6刀具沿X方向进刀N520G32 Z-17.5 F2第四次进给切螺

40、纹N530G00 X24刀具沿X方向退出N540Z2刀具沿Z方向退回N55X13.4刀具沿X方向进刀N560G32 Z-17.5 F2第五次进给切螺纹N570G00 X24刀具沿X方向退出N580X100 Z200刀具退至换刀点N590M0M5程序停、主轴停、测量3加工过程（加工准备；对刀；程序模拟加工；自动加工及尺寸控制）（1）加工准备1）检查毛坯尺寸。2）开机、回参考点。3）输入程序。把编写好的程序通过数控面板输入数控机床。4）装夹工件。坯料装夹在三爪卡盘中，伸出约45mm左右，用划线盘校正并夹紧。5）装夹刀具。把外圆车刀、切槽刀、螺纹车刀按要求依次装入T01、T02、T03号刀位，其中切

41、槽刀及螺纹车刀严格使刀头垂直于工件轴线，刀尖与工件轴心线等高。螺纹车刀安装时可借助角度样板使刀头垂直于工件轴线。（2）对刀三把刀依次采用试切法对刀，通过对刀把操作得到的零偏值分别输入到各自长度补偿中，加工时调用。其中螺纹车刀取刀尖为刀位点，对刀步骤如下：1）X轴对刀主轴正转，移动螺纹车刀，使刀尖轻轻碰至工件外圆面（可以取外圆车刀试车削的外圆表面）或车一段外圆面，Z方向退出刀具；停车，测量外圆直径，如下图所示。然后进行面板操作，面板操作步骤同其它车刀对刀步骤。2）Z轴对刀主轴停止转动，使螺纹车刀刀尖与工件右端面对齐，采用目测法或借助于直尺对齐，如下图所示。然后进行面板操作，面板操作步骤同其它刀具

42、对刀步骤。（3）程序模拟加工对输入的程序进行空运行或轨迹仿真，以检测程序是否正确。 （4）自动加工及尺寸控制选择自动加工模式，打开程序，调好进给倍率，按数控启动按钮，进行自动加工，加工过程中尺寸控制如下：外圆及长度尺寸控制同前面课题。螺纹尺寸控制是将螺纹车刀设置一定磨损量，当程序运行到N510段，停车用螺纹环规测量，根据螺纹旋合松紧程度调小刀具磨损量，重新运行螺纹加工程序段，直至尺寸符合要求为止（一般螺纹通规能通过，止规通不过为合格）。问题及防治：外三角螺纹加工容易出现的问题及解决措施1.加工螺纹时，主轴功能应使用恒转速（G97）螺纹不能一次加工到尺寸d，直径“X”是变化的，加工外螺纹时“X”

43、逐渐变小、加工内螺纹时“X”逐渐变大，此时，若使用G96恒线速度，随着直径的变化，为保证恒线速度，转速会发生变化，从而发生乱扣。2.加工螺纹时，应限制主轴转速由于螺距一定，随着转速的增大，进给速度（Vf=nf）会随之增大，相应的惯性也会增大，若数控系统加减速性能较差，就会产生较大的误差，因此对经济型数控车床，加工螺纹时，转速一般取值为： n*p 3500 40003.系统若无“退尾” 功能，螺纹加工前，应先加工出退刀槽“退尾” 功能的作用是，在加工到终点前，刀具沿45度方向退出。加工退刀槽的目的是保证切屑能够及时落下，防止堆积，产生过大的抗力造成崩刀。 4. 切削螺纹时，刀具应该有足够的引入、

44、引出长度1、 2数控伺服系统本身有“滞后性”，在螺纹加工的“起始段”和“结束段”会出现螺距不规则现象，故应有引入、引出长度。计算公式如下： 1=n× p/400、 2=n× p/18005螺纹加工结束后，直径会发生变化。 切削加工过程是一个挤压、塑性变形、断裂的过程，加工外螺纹时直径会变大 d ，加工内螺纹时直径会变小 d 。所以加工内螺纹时，孔径应车到d+ d ，加工外螺纹时，直径应车到D- d。6螺纹加工两侧吃刀，切削环境恶劣，应分多次进刀，逐渐加工到尺寸，否则难以保证精度，甚至出现崩刀。扩展知识：（工件的定位方法和定位元件参考车工工艺与技能训练）1.机床夹具的定义在机

45、床上加工工件时,为了在工件的某一部位加工出符合工艺规程要求的表面，加工前首先要使工件在机床上占有正确的位置,即定位。由于在加工过程中工件受到切削力、重力、振动、离心力、惯性力等作用，所以还应采用一定的机构，使工件在加工过程中始终保持在原先确定的位置上，即夹紧。在采用工件定位与夹紧的过程又称为工件的装夹,在机床上使工件占有正确的加工位置并使其在加工过程中始终保持不变的工艺装备就称为机床夹具。如数控车床上使用的三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘及顶尖,数控铣床上使用的平口钳、风度头等,都是机床夹具。 2.机床夹具的组成机床夹具按其作用和功能通常可由定位元件、加紧装置、安装连接元件、导向元件、对刀元件和夹

46、具体等几个部分组成。1-钻套2-销轴3-开口垫圈4-螺母5-工件6-家具体图4-56 机床夹具的组成3.机床夹具的作用机床夹具是机械加工过程中必不可少的部分.在机床加工过程中,其最主要的作用是用于装夹工作,使工件在机床上有一个正确的定位.在定位的基础上,机床夹具能起到以下作用：（1）有利于保证工件的加工精度（2）可扩大机床的工艺范围（3）可提高生产效率（4）可减轻劳动强度4.机床夹具的分类机床夹具的种类很多，按使用机床的类型可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、加工中心夹具和其他机床夹具等。按驱动夹具工作的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具和自夹紧夹

47、具等。按其专门化程度，机床夹具一般分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合家具和随行夹具。5. 工件的定位方法和定位元件（1）工件定位的基本原理（六点定则）（2）相关概念完全定位工件在夹具中，六个不定度全部被消除的定位。不完全定位：六个不定度不需要完全消除的定位。欠定位工件实际定位所消除的不定度数目少于按其加工要求所必须消除的不定度数目。重复定位夹具上的定位支承点多于六个或少于六个，但由于布局不合理，将造成重复消除工件的一个或几个不定度的现象，这种重复消除工件不定度的定位称为重复定位。（3）工件的定位方法和定位元件工件上常被选作定位基准的表面形式包括平面、圆柱面、圆锥面和其他成形面及其组合。图4-57 常见工件的定位元件任务四 圆柱内螺纹的编程加工任务描述：内圆柱螺纹的编程加工任务描述见表52.1；表21.1 圆柱内螺纹零件的编程加工任务描述任务名称内圆柱螺纹的编程加工零件内圆柱螺纹设备条件数控仿真软件、CAK6150数控车床：数控车刀、夹具、量具、材料任务要求1、完成内圆柱螺纹的数控车削路线及工艺编制2、在数控车床上完成内圆柱螺纹零件的编程与加工；3、完成零件的检测4、填写零件评分表及任务报告零件图任务分析：1、 掌握内三角螺纹零件加工工艺分析2、 掌握数控车床常用螺纹加工指令3、 掌握数控车床典型内螺纹零件的加工方法4、 熟练掌握数控车床加工螺纹的程序编制5、 掌握捏三