数控车削矩形螺纹的加工工艺分析

1、国家职业资格全省统一鉴定数控车工论文（国家职业资格二级）论文题目： 数控车削矩形螺纹的加工工艺分析 姓 名： 胡中举 身份证号：准考证号： 014 所在省市： 江苏省徐州市 所在单位： 江苏省徐州技师学院 数控车削矩形螺纹的加工工艺分析姓名：胡中举单位：江苏省徐州技师学院摘要：矩形螺纹也称方牙螺纹，是一种非标准螺纹，传动效率高，一般用于向轴方向载荷的情况下，也用于受周期性载荷多和载荷大的地方，即要求矩形螺纹可以强大，对螺纹的精度没有更高的要求，为了承受强力，螺纹牙就会大 ，矩形螺纹的螺距也必然大了。平时我们身边见到最矩形螺纹最多的地方就是台虎钳.千斤顶等

2、。正是因为它的载荷大，螺距大，那它是怎么一个加工过程呢？在这里我以一个实例为大家做一个简要的加工工艺分析。关键词：参数计算 指令应用 车刀刃磨 新刀具 一、矩形螺纹的代号及标记矩形螺纹的代号用“矩”及公称直径和螺距表示，如：矩42×6等。导程与线数用斜线分开，左边表示导程，右边表示线数，如矩45×6/2表示，以图1为例进行单件生产。 图1二、实例零件加工工艺分析 1图素识别该零件（图1）为矩形螺纹轴类零件，由圆柱面、槽、和矩形螺纹组成零件的尺寸精度和表面质量要求一般。2数值计算（图2）(1)螺距：P=6。(2)牙顶间隙：ac=(0.10.2)mm，取0.16mm。(3)螺纹

3、大径与公称直径相同：d=40mm，从零件图上得到带公差尺寸为d=39.95mm。(4)牙槽底宽：b=0.5P+(0.020.04)mm=（0.5×6+0.025）=3.025mm或从零件图上得到尺寸为b=6-（3-0.025）mm=3.025mm。(5)螺纹牙顶高：h1=0.5P+ac=(0.5×6+0.16)mm=3.16mm;或从零件图上得到带公差尺寸为h1=（39.95-33.625）mm/2=3.163mm。 (6)螺纹小径：d1=d-2h1=（40-2×3.16）mm=33.68mm；从零件图上得到带公差尺寸为d1=33.65mm。 (7)齿宽：B=p-

4、b=6mm-3.025mm=2.975mm。mm。(8)螺纹中径：d2=d-0.5p=40-（0.5×6）mm=37mm;从零件图上得到带公差尺寸为d2=36.95mm。 图2三、矩形螺纹车刀选择矩形螺纹车刀属于成型车刀，为了使刀头有足够的强度，刀头长度L不宜过长。矩形螺纹的螺纹升角一般都比较大，刃磨两侧后角时必须考虑螺纹升角的影响。为了减少螺纹牙侧的表面粗糙度，在车刀的两侧面切削刃上应磨有b=0.3mm0.5mm的修光刃。螺纹车刀主切削刃的宽度为2mm，而牙槽宽度为3.025mm，所以z向左右的让刀距离为：（3.025-2）/2=1.025mm/2=0.513mm。所以加工刀具就具

5、有一定的角度（图3）。(1)主切削刃宽度：b=0.5p+(0.020.05)mm(2)刀头长度：L=0.5p+(13)mm(3)纵向前角：加工钢件时，一般取12°16°。(4)纵向后角：一般取6°8°(5)两侧切削刃后角：同梯形螺纹。 图3 四、加工工艺安排在数控车床CK6140上车削矩形螺纹切削过程中，一般采用低速车削。车削螺距小于4mm，一般不分粗、精车，用直进法使用一把车削完成。车削螺距P=4mm12mm时，采用直进法粗车，再用直径法左右粗车两侧面。根据零件结构图（图1）毛坯选用60mm的棒料，零件材料结构为45钢。1以工件轴线为定位基准，用卡盘加

6、紧，根据工件坐标系建立原则，工件坐标系原点设在右端面与工件轴线的交点上。2单件生产时 ，工艺过程如下：(1)粗精车外圆轮廓，留有精车余量。(2)粗精车外轮廓槽子(3)粗精车矩形螺纹(4)各工步刀具及切削用量选择（图4）工步号工步内容刀具号刀具类型切削用量背吃刀量ap/mm进给量f/(mm/r)主轴转速n/(r/min)1粗精车外圆轮廓T0101硬质合金90°偏刀2/0.80.2/0.08600/18002粗精车外轮廓槽子T0202硬质合金切刀（4mm）1.5/0.80.1/0.08800/16003粗精车矩形螺纹T0303矩形螺纹车刀0.2-0.086350/1000 图4五、加工程

7、序由于矩形螺纹的螺距比较大，车削起来比较困难，因此我采用G92分段且用调用子程序进行车削。本实例用CK6140数控车床进行车削（FANUC系统）。外轮廓程序我在这就不为大家编制了，矩形螺纹程序编制如下。1程序段程序内容动作说明O0001程序名N10M3S300T0303F0.2调矩形螺纹车刀确定坐标系，主轴正转，转速300r/minN20G0X48Z6M08快速到车矩形螺纹循环起点，开切削液N30M98P50002第1次粗车调用O0002子程序5次N40M98P40003第2次调用O0003子程序4次N50M98P20004半精车调用O0004子程序2次N60G0X48Z6快速到第1次车矩形螺

8、纹循环起点N70G92X33.625Z-55F6精车中部N80G0W-0.513Z负向偏移0.513mmN90G92X33.625Z-55F6精车左侧N100G0W1.026Z正向偏移0.513mmN110G92X33.625Z-55F6精车右侧N120G0X100 退刀到程序起点位置N130Z100N140M09关闭切削液N150M30主程序结束2第1次粗车子程序程序段程序内容动作说明O0002程序名N10G0U-0.8第1次粗车，每次进0.8mmN20G92U-8Z-55F6粗车中部N30G0W-0.2Z负向偏移0.2mmN40G92U-8Z-55F6粗车左侧N50G0W0.4正向偏移0.

9、2mmN60G92U-8Z-55F6粗车右侧N70G0W-0.2快速到车矩形螺纹循环起点N80M99子程序结束，返回到主程序3第2次粗车子程序程序段程序内容动作说明O0003程序名N10G0U-0.5第2次粗车，每次进刀量0.5mmN20G92U-8Z-55F6粗车中部N30G0W-0.4Z负向偏移0.4mmN40G92UU-8Z-55F6粗车左侧N40G0W0.8Z正向偏移0.4mmN50G92U-8Z-55F6粗车右侧N60G0W-0.4快速到车矩形螺纹循环起点N70M99子程序结束，返回主程序4半精车子程序程序段程序内容动作说明O0001程序名N10G0U-0.15半精车，每次进刀量0.

10、15mmN20G92U-8Z-55F6半精车中部N30G0W-0.5Z负向偏移0.5mmN40G92U-8Z-55F6半精车左侧N50G0W1Z正向偏移0.5mmN60G92U-8Z-55F6半精车右侧N70G0W-0.5快速到车矩形螺纹起点N80M99子程序结束，返回主序六、新型刀杆随着工业现代化发展的脚步的加快，刀具的革新速度也随着提高。出现了很多的新型刀具，在上述的零件加工中不避免的会出现“扎刀”的现象，由于此现象的出现可采用弹性刀杆（图5）装夹刀具来进行加工，用此方法能有效的避免扎刀现象的出现，提高矩形螺纹的加工效率，减少成本。 图5 图为零件加工实际图七、结语矩形螺纹的加工要相比三角螺纹和梯形螺纹要复杂 ，因此检验的时候也要用螺纹千分尺和螺纹环规进行反复检测。车刀刃磨时要保证各切削刃的平直和两侧切削刃的对称。装刀时，横切削刃必须与机床的主轴轴线