数控车床操作基础与应用第6章典型螺纹、成形曲面类零件加工实例

1、china_第第6章章典型螺纹、成形曲面类零件加工实例典型螺纹、成形曲面类零件加工实例 china_知识点：l 螺纹、成形曲面类零件数控加工工艺分析 l 螺纹、成形曲面类零件数控加工路线确定 l 螺纹、成形曲面类零件数控加工程序编制 l 螺纹、成形曲面类零件数控加工中的注意事项 l 数控加工基本指令的应用 本章导读： 螺纹主要有螺纹联接和螺旋传动。它们都是利用具有螺纹的零件进行工作的，前者是作为紧固联接件用，后者是作为传动件用。螺纹根据齿形可以分为：普通螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和矩形螺纹。除矩形螺纹外，其他螺纹均已标准化，使用时可查阅有关标准。其中：普通螺纹多用于连接、测量和调整；梯形螺纹用

2、于传动或传力螺旋；锯齿形螺纹用于单向受力的传力螺旋；矩形螺纹用于传动和传力螺旋。加工螺纹时根据不同的齿形选择不同形状的加工刀具。成形曲面类零件主要包括一些圆弧曲面、椭圆弧面和一些不规则曲面，其中以圆弧曲面的加工最为简单。本章主要就一些典型螺纹、成形曲面类零件的数控加工进行介绍：从毛坯图、零件图开始，分析其加工工艺，确定加工路线，绘制零件加工工步简表，再到数控程序编制，程序的解释，中间用零件加工图辅助说明，可以让读者方便掌握数控知识和加工工艺知识。 china_6.1带外螺纹零件的数控加工带外螺纹零件的数控加工 如下图所示，该带外螺纹零件由一直径为40mm，长度110mm的棒料毛坯加工而成，分析

3、其加工工艺，编制其加工程序。 china_6.1.16.1.1工艺分析工艺分析 工艺分析是数控车削加工的前期重要技术准备工作。工艺分工艺分析是数控车削加工的前期重要技术准备工作。工艺分析的正确与否，对程序编制、车削的加工效率和零件的加工析的正确与否，对程序编制、车削的加工效率和零件的加工精度都有重要的影响。工艺分析包括：装夹方式的选择、程精度都有重要的影响。工艺分析包括：装夹方式的选择、程序原点（工件原点）的确定、车削刀具的选择等。序原点（工件原点）的确定、车削刀具的选择等。 6.1.26.1.2确定加工路线确定加工路线 加工路线，也就是走刀路线，是指数控车床在加工过程中刀加工路线，也就是走刀

4、路线，是指数控车床在加工过程中刀具中心（刀位点）的运动轨迹和方向。加工路线是编写段序具中心（刀位点）的运动轨迹和方向。加工路线是编写段序的依据之的依据之。编程时，确定加工路线的原则主要有：尽量缩。编程时，确定加工路线的原则主要有：尽量缩短加工路线，减少空行程时间以提高加工效率；使被加工工短加工路线，减少空行程时间以提高加工效率；使被加工工件具有良好的加工精度（尺寸精度、形状精度等）和表面质件具有良好的加工精度（尺寸精度、形状精度等）和表面质量（粗糙度）。量（粗糙度）。 china_6.1.36.1.3绘制简化工步表绘制简化工步表 根据如上加工工艺和加工路线的分析，制定工步表如下表所示。根据如上

5、加工工艺和加工路线的分析，制定工步表如下表所示。 工步号加工内容刀具S（主轴转数r/min）F（进给量mm/r）1车削端面T028000.32车36外圆T028000.33车30外圆T028000.34车24外圆T028000.35车17.7外圆T028000.36切槽T033000.27车削螺纹T016001.58切断 T043000.1china_6.1.46.1.4程序编制及解释程序编制及解释 6.1.56.1.5编程启示编程启示 加工螺纹时，留有一定的切入和切出距离，可以避免在进给加工螺纹时，留有一定的切入和切出距离，可以避免在进给时机构加减速过程中，切削螺纹影响螺纹端部的加工精度。时

6、机构加减速过程中，切削螺纹影响螺纹端部的加工精度。提示：加工螺纹时，留有一定的切入和切出距离。提示：加工螺纹时，留有一定的切入和切出距离。 6.26.2带内螺纹零件的数控加工带内螺纹零件的数控加工 如下图所示，该带内螺纹零件由一外径为如下图所示，该带内螺纹零件由一外径为40mm40mm、内径为内径为18mm18mm，长度长度8585mmmm的毛坯加工而成，分析其加工工艺，编制的毛坯加工而成，分析其加工工艺，编制其加工程序。其加工程序。 china_内螺纹和外螺纹组成螺纹副，主要用于连接、传动。按用途及内螺纹和外螺纹组成螺纹副，主要用于连接、传动。按用途及使用要求的不同分为三类：普通螺纹、传动螺

7、纹及紧密螺纹。使用要求的不同分为三类：普通螺纹、传动螺纹及紧密螺纹。 6.2.16.2.1工艺分析工艺分析 china_在现代的机器和仪器中，大约有60以上的零件都有内螺纹。 6.2.2确定加工路线确定加工路线 6.2.3绘制简化工步表绘制简化工步表 根据如上加工工艺和加工路线的分析，制定工步表如下表所示。 工步号加工内容刀具S（主轴转数r/min）F（进给量mm/r）1车削端面T028000.32车36.57和圆弧T028000.33车32外圆T028000.34镗孔20.4T038000.25镗孔24T038000.26车削螺纹T016002.07切断 T043000.1china_6.2

8、.4程序编制及解释程序编制及解释 6.2.5编程启示编程启示 螺纹车削不像车外圆一样可以随意设定和调整转速、进给，螺纹车削不像车外圆一样可以随意设定和调整转速、进给，它在车削之前必须先确定一个合适的主轴转速（它在车削之前必须先确定一个合适的主轴转速（S）和合适和合适的进给速度（的进给速度（F）进行配合，以保证加工出合格螺纹。进行配合，以保证加工出合格螺纹。提示：确定一个合适的主轴转速（提示：确定一个合适的主轴转速（S）和合适的进给速度（和合适的进给速度（F）进行配合，以保证加工出合格螺纹。进行配合，以保证加工出合格螺纹。 6.3复杂螺纹零件的数控加工复杂螺纹零件的数控加工 如下图所示，该复杂螺

9、纹零件由一直径为如下图所示，该复杂螺纹零件由一直径为42mm、长度长度120mm的毛坯加工而成，分析其加工工艺，编制其加工程序。的毛坯加工而成，分析其加工工艺，编制其加工程序。 china_6.3.1工艺分析工艺分析 加工螺纹时，车床主轴每转一转，刀具必须纵向移动一个螺距。加工螺纹时，车床主轴每转一转，刀具必须纵向移动一个螺距。 china_螺纹联接具有结构简单、工作可靠、形式多样、装拆方便、成本低廉的优点。 6.3.2确定加工路线确定加工路线 6.3.3绘制简化工步表绘制简化工步表 根据如上加工工艺和加工路线的分析，制定工步表如下表所示。 工步号加工内容刀具S（主轴转数r/min）F（进给量

10、mm/r）1车削端面T028000.32车40外圆T028000.33车38外圆、R3圆弧和锥面T028000.34车削加工32T028000.35车27.6外圆和锥面T028000.36切槽T033000.27车削螺纹T0160028切断 T043000.1china_6.3.4程序编制及解释程序编制及解释 6.3.5编程启示编程启示 车削加工槽时，在槽底应让主轴空转几转后再退刀。一般退刀槽都不须精加工，采用G04延时指令，有利于槽底光滑，提高零件整体质量。提示：车削加工槽时，刀具在槽底时应暂停一下，让主轴空转几转再退刀，这样有利于提高零件整体质量。 6.4球面零件球面零件 如下图所示，该球

11、面零件由一直径为42mm、长度110mm的毛坯加工而成，分析其加工工艺，编制其加工程序。 china_在进行球面零件工艺分析时，要根据零件的结构特点，制订合在进行球面零件工艺分析时，要根据零件的结构特点，制订合理的加工工艺流程，这样才可以保证该零件的加工质量。理的加工工艺流程，这样才可以保证该零件的加工质量。 6.4.1工艺分析工艺分析 china_球面零件圆弧有顺时针和逆时针之分，在编写加工程序时要特别注意。 6.4.2确定加工路线确定加工路线 6.4.3绘制简化工步表绘制简化工步表 根据如上加工工艺和加工路线的分析，制定工步表如下表所示。 工步号加工内容刀具S（主轴转数r/min）F（进给

12、量mm/r）1车削端面T028000.32车40外圆T028000.33车34外圆T028000.34车 削 加 工 圆 弧R 1 3 、 R 2 6 、R26.36T028000.35切断 T033000.1china_6.4.4程序编制及解释程序编制及解释 车削加工圆弧时，车削加工圆弧时，G02、G03分别用于顺时针及逆时针的圆弧加工。圆弧分别用于顺时针及逆时针的圆弧加工。圆弧的顺、逆方向按如下方法判断：即沿垂直于圆弧所在平面（的顺、逆方向按如下方法判断：即沿垂直于圆弧所在平面（ZX平面）的坐平面）的坐标轴的负方向观察，来判断圆弧的顺逆方向。标轴的负方向观察，来判断圆弧的顺逆方向。提示：车

13、削加工圆弧时，要准确判断出圆弧的顺、逆方向，否则会酿成严提示：车削加工圆弧时，要准确判断出圆弧的顺、逆方向，否则会酿成严重的后果。重的后果。 6.4.5编程启示编程启示 6.5手柄手柄 如下图所示，该手柄由一直径为如下图所示，该手柄由一直径为26mm、长度长度110mm的毛坯加工而成，的毛坯加工而成，分析其加工工艺，编制其加工程序。分析其加工工艺，编制其加工程序。 china_人们通过运用手柄对机械系统控制就显得更加轻松和舒适。人们通过运用手柄对机械系统控制就显得更加轻松和舒适。 6.5.1工艺分析工艺分析 china_6.5.2确定加工路线确定加工路线 手柄应用非常广泛，可以说是随处可见。手

14、柄应用非常广泛，可以说是随处可见。 根据如上加工工艺和加工路线的分析，制定工步表如下表所示。 6.5.3绘制简化工步表绘制简化工步表 工步号加工内容刀具S（主轴转数r/min）F（进给量mm/r）1车削端面T028000.32车40外圆T028000.33车 削 加 工 圆 弧R7.5、R41、R57T028000.34切断 T033000.1china_6.5.4程序编制及解释程序编制及解释 6.5.5编程启示编程启示 车床加工中，如果有圆弧段或者是圆柱凹进较大时，加工余量较大，在加工时可以考虑用截刀进行预加工，去掉适当的加工余量，以减少粗加工的车削次数。提示：如果有圆弧段或者是圆柱凹进较大

15、时，加工余量较大，在加工时可以考虑用截刀进行预加工。 6.6复杂成形面零件复杂成形面零件 如下图所示，该复杂成形面零件由一直径为40mm，长度110mm的毛坯加工而成，分析其加工工艺，编制其加工程序。 china_6.6.1工艺分析工艺分析 6.6.2确定加工路线确定加工路线 china_6.6.3绘制简化工步表绘制简化工步表 根据如上加工工艺和加工路线的分析，制定工步表如下表所示。根据如上加工工艺和加工路线的分析，制定工步表如下表所示。 工步号加工内容刀具S（主轴转数r/min）F（进给量mm/r）1车削端面T028000.32车36外圆T028000.33车34外圆和圆弧R19、R51T028000.34车27.6外圆和圆锥面T028000.35切槽T033000.16车削螺纹T0160027切断 T043000.1china_6.6.4程序编制及解释程序编制及解释 6.6.5编程启示编程启示 因为螺纹牙型较深，螺距较大，一般应分三次以上进给。每因为螺纹牙型较深，螺距较大，一般应分三次以上进给。每次进给的切削深度用螺纹深度按递减规律分配。次进给的切削深度用螺纹深度按递减规律分配。提示：每次进给的切削深度用螺纹深度应按递减规律分配。提示：每次进给的切削深度用螺纹深度应按递减规律分配。 6.7本章小结本章小结 本章主要是介绍典型螺纹、成形曲面类零件的数控加工。螺本章主要是介绍典