《数控车削编程与加工》第7章螺纹编程及应用

1、第第7 7章章 螺纹编程及应用螺纹编程及应用7.1 7.1 普通螺纹加工工艺普通螺纹加工工艺7.2 7.2 螺纹切削指令螺纹切削指令7.3 7.3 多线螺纹的加工多线螺纹的加工7.4 7.4 编程实例编程实例7.1 7.1 普通螺纹加工工艺普通螺纹加工工艺 普通螺纹是机械零件中应用最为广泛的一种三角形螺纹，普通螺纹是机械零件中应用最为广泛的一种三角形螺纹，牙型角为牙型角为6060。普通螺纹数控车削的加工工艺内容主要包括：。普通螺纹数控车削的加工工艺内容主要包括： 螺纹大径、中径、小径以及牙型高度等尺寸的确定；螺纹大径、中径、小径以及牙型高度等尺寸的确定； 螺纹轴向起点、终点尺寸的确定；螺纹轴向

2、起点、终点尺寸的确定； 螺纹加工的进刀方式及进刀量的确定。螺纹加工的进刀方式及进刀量的确定。 确定合理的数控加工工艺，对编制高效实用的数控加工确定合理的数控加工工艺，对编制高效实用的数控加工程序，车削加工出合格的螺纹工件起着至关重要的作用，是程序，车削加工出合格的螺纹工件起着至关重要的作用，是数控编程中的重点之一。数控编程中的重点之一。下一页下一页 返回返回1. 1. 普通螺纹基本尺寸确定普通螺纹基本尺寸确定 普通螺纹的基本尺寸主要包括螺纹大径、螺纹中径、螺普通螺纹的基本尺寸主要包括螺纹大径、螺纹中径、螺纹小径和螺纹牙型高度，它们是编制螺纹数控加工程序和螺纹小径和螺纹牙型高度，它们是编制螺纹数

3、控加工程序和螺纹检验的依据。纹检验的依据。1 1）螺纹大径（）螺纹大径（D D、d d） 螺纹大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底的直径，其基螺纹大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底的直径，其基本尺寸与螺纹公称直径相等。对于内螺纹，螺纹大径是编制本尺寸与螺纹公称直径相等。对于内螺纹，螺纹大径是编制螺纹加工程序的依据，而对于外螺纹是确定螺纹毛坯直径的螺纹加工程序的依据，而对于外螺纹是确定螺纹毛坯直径的依据，在螺纹加工前，由车削加工的外圆直径决定。依据，在螺纹加工前，由车削加工的外圆直径决定。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.1 7.1 普通螺纹加工工艺普通螺纹加工工艺 经验法经验法 高速车削三角螺

4、纹时，由于受车刀挤压后螺纹大径尺高速车削三角螺纹时，由于受车刀挤压后螺纹大径尺寸膨胀，因此车螺纹前的外圆直径应比螺纹大径小。当螺距寸膨胀，因此车螺纹前的外圆直径应比螺纹大径小。当螺距为为1.51.53.5mm3.5mm时，外径一般小时，外径一般小0.20.20.4mm0.4mm。. . 车削三角内螺纹时，因车刀挤压作用，内孔直径会缩车削三角内螺纹时，因车刀挤压作用，内孔直径会缩小（车塑性材料时较为明显），所以车削内螺纹前的孔径应小（车塑性材料时较为明显），所以车削内螺纹前的孔径应比内螺纹小径略大，而且内螺纹加工后的实际顶径允许大于比内螺纹小径略大，而且内螺纹加工后的实际顶径允许大于内螺纹小径的

5、基本尺寸，所以实际生产中，普通螺纹车内螺内螺纹小径的基本尺寸，所以实际生产中，普通螺纹车内螺纹前的孔径可以用下式近似计算。纹前的孔径可以用下式近似计算。 车削塑性金属内螺纹：车削塑性金属内螺纹：D D孔孔DDP P 车削脆性金属内螺纹：车削脆性金属内螺纹：D D孔孔DD1.05P1.05P上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.1 7.1 普通螺纹加工工艺普通螺纹加工工艺 计算法计算法 例：在数控车床上加工例：在数控车床上加工M30M302-6g2-6g外螺纹，试计算螺纹大外螺纹，试计算螺纹大径。径。 查普通螺纹偏差值，螺纹大径偏差分别为查普通螺纹偏差值，螺纹大径偏差分别为eses0.038

6、0.038 mmmm，eiei0.208 mm0.208 mm。则螺纹大径尺寸为。则螺纹大径尺寸为 ，则螺纹，则螺纹大径应在此范围选取，可取为大径应在此范围选取，可取为29.8 mm29.8 mm，并在螺纹加工前，由，并在螺纹加工前，由外圆车削保证。外圆车削保证。2 2）螺纹中径（）螺纹中径（D2D2、d2d2） 中径是螺纹尺寸检测的标准和调试螺纹程序的依据。在中径是螺纹尺寸检测的标准和调试螺纹程序的依据。在数控车床上，螺纹的中径是通过控制螺纹削的平高度（由螺数控车床上，螺纹的中径是通过控制螺纹削的平高度（由螺纹车刀的刀尖体现）、牙型高度、牙型角和底径来综合控制纹车刀的刀尖体现）、牙型高度、牙

7、型角和底径来综合控制的。的。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.1 7.1 普通螺纹加工工艺普通螺纹加工工艺038.0208.0303 3）螺纹小径（）螺纹小径（D1D1、d1d1） 螺纹小径是指外螺纹牙底或内螺纹牙顶的直径。对于外螺纹小径是指外螺纹牙底或内螺纹牙顶的直径。对于外螺纹，小径是编制螺纹加工程序的依据。对于内螺纹，在螺螺纹，小径是编制螺纹加工程序的依据。对于内螺纹，在螺纹加工前，由车削加工的内孔直径来保证。纹加工前，由车削加工的内孔直径来保证。 4 4）螺纹牙型高（）螺纹牙型高（h h） 在编制螺纹加工程序以及车削加工螺纹时，其牙型高度在编制螺纹加工程序以及车削加工螺纹时，其牙

8、型高度是控制螺纹中径以及确定螺纹实际径向终点（指螺纹底径，是控制螺纹中径以及确定螺纹实际径向终点（指螺纹底径，即内螺纹大径和外螺纹小径）尺寸的重要参数。即内螺纹大径和外螺纹小径）尺寸的重要参数。 由于受螺纹车刀刀尖形状及其尺寸的影响，为保证螺纹由于受螺纹车刀刀尖形状及其尺寸的影响，为保证螺纹中径达到要求，在编程和车削过程中应根据实际情况对螺纹中径达到要求，在编程和车削过程中应根据实际情况对螺纹牙型高度牙型高度(h)(h)调整，计算后得到螺纹底径尺寸。调整，计算后得到螺纹底径尺寸。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.1 7.1 普通螺纹加工工艺普通螺纹加工工艺2. 2. 螺纹加工进刀方式及进

9、刀量螺纹加工进刀方式及进刀量1 1）进刀方式）进刀方式 数控车床螺纹加工进刀方式有直进式和斜进式两种。数控车床螺纹加工进刀方式有直进式和斜进式两种。 直进法。直进法加工螺纹时，刀具两侧刃同时切削工直进法。直进法加工螺纹时，刀具两侧刃同时切削工件，切削力较大，排屑困难，因此两切削刃容易磨损。在切件，切削力较大，排屑困难，因此两切削刃容易磨损。在切削螺距较大的螺纹时，由于切削深度较大，刀刃磨损较快，削螺距较大的螺纹时，由于切削深度较大，刀刃磨损较快，从而易造成螺纹中径误差。但由于其加工的牙形精度较高，从而易造成螺纹中径误差。但由于其加工的牙形精度较高，因此一般多用于小螺距高精度螺纹的加工。因此一般

10、多用于小螺距高精度螺纹的加工。 斜进法。斜进法加工螺纹时，单侧刀刃切削工件，刀斜进法。斜进法加工螺纹时，单侧刀刃切削工件，刀刃易损伤和磨损，使加工的螺纹面不直，刀尖角易发生变化，刃易损伤和磨损，使加工的螺纹面不直，刀尖角易发生变化，从而造成螺纹牙形精度较差。但由于其为单侧刃工作，刀具从而造成螺纹牙形精度较差。但由于其为单侧刃工作，刀具负载较小，排屑容易，因此，此加工方法一般适用于大螺距负载较小，排屑容易，因此，此加工方法一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。低精度螺纹的加工。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.1 7.1 普通螺纹加工工艺普通螺纹加工工艺 对于高精度、大螺距的螺纹，可采用两种进

11、刀方式混用的对于高精度、大螺距的螺纹，可采用两种进刀方式混用的办法，即先斜进切削进行螺纹粗加工，再用直进切削进行精加办法，即先斜进切削进行螺纹粗加工，再用直进切削进行精加工。但粗、精加工时的起刀点要相同，以防止螺纹乱扣。工。但粗、精加工时的起刀点要相同，以防止螺纹乱扣。2 2）进刀量）进刀量 螺纹加工属于成型加工，为保证螺纹导程，加工时主轴每螺纹加工属于成型加工，为保证螺纹导程，加工时主轴每旋转一周，车刀进给量必须等于螺纹的导程。由于螺纹加工时旋转一周，车刀进给量必须等于螺纹的导程。由于螺纹加工时进给量较大，而螺纹车刀的强度一般较差，因此当螺纹牙深较进给量较大，而螺纹车刀的强度一般较差，因此当

12、螺纹牙深较大，一般分数次进给，每次进给的背吃刀量按递减规律分配。大，一般分数次进给，每次进给的背吃刀量按递减规律分配。 对高性能高等级螺纹加工时通常分粗车、精车，有时还可对高性能高等级螺纹加工时通常分粗车、精车，有时还可适当增加光整加工次数，以提高螺纹的表面质量。适当增加光整加工次数，以提高螺纹的表面质量。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.1 7.1 普通螺纹加工工艺普通螺纹加工工艺3 3 螺纹加工尺寸计算实例螺纹加工尺寸计算实例 以数控车床加工以数控车床加工M30M302-6h2-6h的外螺纹为例计算螺纹中径和的外螺纹为例计算螺纹中径和编程小径。编程小径。 螺纹中径螺纹中径 d2d2d

13、 d0.6459P0.6459P30300.64590.64592 228.70828.708（mmmm）。）。 中径偏差中径偏差eses0,ei0,ei-0.2-0.2，其中径公差，其中径公差T T中径中径0.2 mm0.2 mm； 螺纹牙型高度螺纹牙型高度h h0.54P0.54P0.540.542 21.08 mm1.08 mm； 则编程小径则编程小径d1d1d d2 h2 h30302 2(1.08(1.080.1) 0.1) 27.64 mm27.64 mm。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.1 7.1 普通螺纹加工工艺普通螺纹加工工艺4 4 螺纹轴向尺寸的确定螺纹轴向尺寸的确

14、定 在数控车床加工螺纹时，由位置编码器检测出主轴旋转在数控车床加工螺纹时，由位置编码器检测出主轴旋转一圈的信号，刀具跟随主轴同步旋转进刀，切削加工出所需一圈的信号，刀具跟随主轴同步旋转进刀，切削加工出所需导程的螺纹。然而，由于伺服系统存在一定滞后，车刀升降导程的螺纹。然而，由于伺服系统存在一定滞后，车刀升降速会使螺纹开始与结束段的导程与加工要求存在一定偏差。速会使螺纹开始与结束段的导程与加工要求存在一定偏差。因此，在加工螺纹时两端必须设置足够的升速进刀段长度和因此，在加工螺纹时两端必须设置足够的升速进刀段长度和减速退刀段长度。减速退刀段长度。上一页上一页 返回返回7.1 7.1 普通螺纹加工工

15、艺普通螺纹加工工艺7.2.1 7.2.1 单行程螺纹切削指令（单行程螺纹切削指令（G32G32）1 1 指令格式指令格式 G32 X(U)_ Z(W)_ F_G32 X(U)_ Z(W)_ F_； X X、ZZ螺纹终点的绝对坐标；螺纹终点的绝对坐标； U U、WW螺纹终点相对起点的增量坐标；螺纹终点相对起点的增量坐标； FF螺纹导程，如果是单线螺纹，则为螺纹的螺距。螺纹导程，如果是单线螺纹，则为螺纹的螺距。下一页下一页 返回返回7.2 7.2 螺纹切削指令螺纹切削指令2 2 指令功能指令功能 单行程螺纹切削单行程螺纹切削G32G32指令可以进行等螺距圆柱或圆锥螺纹的加工。指令可以进行等螺距圆柱

16、或圆锥螺纹的加工。1 1）等螺距圆柱螺纹）等螺距圆柱螺纹 对于圆柱螺纹进行螺纹加工时，对于圆柱螺纹进行螺纹加工时，G32G32指令走刀路线如指令走刀路线如图图7-47-4所示，所示，刀具从起点以每转进给一个导程刀具从起点以每转进给一个导程/ /螺距的进给速度切削到终点，螺纹螺距的进给速度切削到终点，螺纹加工前及螺纹加工后的程序段，可用加工前及螺纹加工后的程序段，可用G00G00或或G01G01来实现。来实现。2 2）等螺距圆锥螺纹）等螺距圆锥螺纹 对于圆锥螺纹进行螺纹加工时，对于圆锥螺纹进行螺纹加工时，G32G32指令走刀路线如指令走刀路线如图图7-57-5所示，所示，与与G32G32圆柱螺纹

17、的轨迹相似。圆柱螺纹的轨迹相似。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.2 7.2 螺纹切削指令螺纹切削指令图图7-4 G327-4 G32等螺距圆柱螺纹等螺距圆柱螺纹返回返回 图图7-5 G327-5 G32等螺距圆锥螺纹等螺距圆锥螺纹返回返回 3 3 注意事项注意事项 加工螺纹时，数控车床操作面板上的进给速度倍率、加工螺纹时，数控车床操作面板上的进给速度倍率、主轴速度倍率无效。主轴速度倍率无效。 加工螺纹时，进给方式是以每转进给。加工螺纹时，进给方式是以每转进给。 加工螺纹时，为了可避免因车刀升降速对螺距的影响，加工螺纹时，为了可避免因车刀升降速对螺距的影响，必须选择合理的必须选择合理的1

18、1、22。 因受机床结构及数控系统的影响，车螺纹时主轴的转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。速有一定的限制。 加工螺纹时，走刀次数和背吃刀量会直接影响螺纹的加工螺纹时，走刀次数和背吃刀量会直接影响螺纹的加工质量。加工质量。 车削螺纹时，主轴的转向（正反转）与螺纹的旋向有车削螺纹时，主轴的转向（正反转）与螺纹的旋向有关。关。 上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.2 7.2 螺纹切削指令螺纹切削指令4 4 应用举例应用举例 例例1 1：用：用G32G32指令编制如指令编制如图图7-67-6所示零件的所示零件的M30M302 2圆柱螺纹圆柱螺纹数控加工编程。数控加工编

19、程。 工艺分析工艺分析 该螺纹为公称直径该螺纹为公称直径30 mm30 mm，螺距，螺距2 mm2 mm的中等精度的螺纹。的中等精度的螺纹。以零件右端面中心为工件坐标系原点，建立工件坐标系。采用以零件右端面中心为工件坐标系原点，建立工件坐标系。采用三爪自定心卡盘装夹，以三爪自定心卡盘装夹，以4040外圆作为定位基准面。外圆作为定位基准面。 相关数据确定相关数据确定 螺纹编程大径螺纹编程大径 d d29.8 mm29.8 mm，加工螺纹前外圆到该尺寸，加工螺纹前外圆到该尺寸车削；车削； 查查表表7-27-2，牙深为，牙深为1.3mm1.3mm，进刀次数为，进刀次数为5 5，进刀量分别为，进刀量分

20、别为0.9 mm0.9 mm、0.6 mm0.6 mm、0.6 mm0.6 mm、0.4 mm0.4 mm、0.1 mm0.1 mm；上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.2 7.2 螺纹切削指令螺纹切削指令图图7-6 G327-6 G32加工实例加工实例返回返回 返回返回表表7-2 7-2 常用螺纹切削进刀次数常用螺纹切削进刀次数和吃刀量和吃刀量普通公制螺纹螺距（mm）11.522.533.54牙深(半径值)0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598走刀次数和背吃刀量1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次

21、0.20.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.2注：表中背吃刀量为直径值，走刀次数和背吃刀量根据工件材料及刀具的不同可酌情增减。 螺纹编程小径螺纹编程小径 d1d130302.62.627.4mm27.4mm； 其设定其设定11为为5 mm5 mm，22为为2 mm2 mm。 圆柱螺纹加工程序及说明见圆柱螺纹加工程序及说明见表表7-37-3。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.2 7.2 螺纹切削指令螺纹切削指令表表7-3 G327-3 G3

22、2圆柱螺纹参考程序圆柱螺纹参考程序下一页下一页 返回返回程序名程序名O0701程序号程序号程程 序序备备 注注N5G97 S500 T0202 M08 M03；N10G00 X32.0 Z5.0；N15X29.1；第一次进刀：切深第一次进刀：切深0.9 mmN20G32 Z-16.0 F2；切削螺纹切削螺纹N25 G00 X32；N30Z5.0；N35X28.5；第二次进刀：切深第二次进刀：切深0.6 mmN40G32 Z-16.0 F2；切削螺纹切削螺纹上一页上一页 下一页下一页 返回返回表表7-3 G327-3 G32圆柱螺纹参考程序圆柱螺纹参考程序N45 G00 X32；N50Z5；N5

23、5 X27.9；第三次进刀：切深第三次进刀：切深0.6 mmN60G32 Z-16.0 F2；切削螺纹切削螺纹N65G00 X32.0；N70Z5.0；N75 X27.5；第四次进刀：切深第四次进刀：切深0.4 mmN80G32 Z-16.0. F2；切削螺纹切削螺纹N85G00 X32.0；上一页上一页 返回返回表表7-3 G327-3 G32圆柱螺纹参考程序圆柱螺纹参考程序N90Z5.0；N95 G00 X27.4；第五次进刀：切深第五次进刀：切深0.1 mmN100G32 Z-16.0 F2；切削螺纹切削螺纹N105G00 X32.0；X向退刀向退刀N110X200.0Z200.0M09

24、；回到换刀点，切削液停回到换刀点，切削液停N115 M05；主轴停主轴停N120M30；程序结束程序结束 例例2 2：用：用G32G32指令编制如指令编制如图图7-77-7所示零件的圆锥螺纹数控加所示零件的圆锥螺纹数控加工编程。螺纹的工编程。螺纹的Z Z向螺距向螺距FZ=2.5 mmFZ=2.5 mm。 工艺分析工艺分析 该零件上的螺纹为圆锥螺纹，由于该零件上的螺纹为圆锥螺纹，由于Z Z向螺距大于向螺距大于X X向螺距，向螺距，所以程序中的导程所以程序中的导程F F的值以的值以Z Z方向导程（方向导程（FZFZ）指定。）指定。 相关数据确定相关数据确定 螺纹切深量（半径值）螺纹切深量（半径值）

25、h=1.624 mmh=1.624 mm，共进刀，共进刀6 6次，背吃刀次，背吃刀量（直径值）分别为：量（直径值）分别为：1.0 mm1.0 mm、0.7 mm0.7 mm、0.6 mm0.6 mm、0.4 mm0.4 mm、0.4 mm0.4 mm、0.15 mm0.15 mm。 锥螺纹加工程序及说明见锥螺纹加工程序及说明见表表7-47-4。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.2 7.2 螺纹切削指令螺纹切削指令图图7-7 G327-7 G32圆锥螺纹加工圆锥螺纹加工返回返回 表表7-4 G327-4 G32加工圆锥螺纹加工圆锥螺纹下一页下一页 返回返回程序名程序名O0702程序号程序号

26、程程 序序备备 注注N5G50 X100.0 Z100.0；N10G97 S00 T0202 M08 M03； N15G00 X50.0 Z4.0；快速走到螺纹车削起始点快速走到螺纹车削起始点N20X13.0；第一次进刀切深第一次进刀切深1 mmN25G32 X42.0 Z-42.0 F2.5；指定终点，切削螺纹指定终点，切削螺纹N30G00 X50.0；N35Z4.0；N40X12.3；第二次进刀切深第二次进刀切深0.7 mmN45G32 X41.3 Z-42.0F2.5；切削螺纹切削螺纹上一页上一页 返回返回表表7-4 G327-4 G32加工圆锥螺纹加工圆锥螺纹N50G00 X50.0；

27、N55第三、四、五刀第三、四、五刀N60 G00 X50.0；N65Z4.0；N70X10.75；第六次进刀切深第六次进刀切深0.15 mmN75G32 X39.75 Z-42.0F2.5；切削螺纹切削螺纹N80G00 X50.0；N85G00 X100.0Z100.0M09；螺纹切削完成，返回换刀点，切削螺纹切削完成，返回换刀点，切削液停液停N90M05；主轴停主轴停N100M30;程序结束程序结束7.2.2 7.2.2 螺纹切削单一固定循环（螺纹切削单一固定循环（G92G92） G92G92为螺纹切削单一固定循环指令。该指令可以用于加工为螺纹切削单一固定循环指令。该指令可以用于加工圆锥螺纹

28、和圆柱螺纹，是模态指令，切削方式为直进式。圆锥螺纹和圆柱螺纹，是模态指令，切削方式为直进式。1 1 指令格式指令格式 G92 X(U)_Z(W)_R_F_G92 X(U)_Z(W)_R_F_； X X、ZZ螺纹终点绝对坐标值；螺纹终点绝对坐标值； U U、WW螺纹终点相对循环起点的增量坐标；螺纹终点相对循环起点的增量坐标； RR圆锥螺纹切削起始点与螺纹切削终点的半径差。该圆锥螺纹切削起始点与螺纹切削终点的半径差。该值有正、负之分。当值有正、负之分。当R R为零时，则为圆柱螺纹切削循环，可省为零时，则为圆柱螺纹切削循环，可省略；略； FF螺纹导程，如果是单线螺纹，则为螺纹的螺距。螺纹导程，如果是

29、单线螺纹，则为螺纹的螺距。 上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.2 7.2 螺纹切削指令螺纹切削指令2 2 指令功能指令功能1 1）圆柱螺纹切削单一固定循环）圆柱螺纹切削单一固定循环 G92G92切削圆柱螺纹轨迹时如切削圆柱螺纹轨迹时如图图7-87-8所示，刀具从循环起点，所示，刀具从循环起点，按从按从ABCDABCD路径进行矩形循环，最后返回循环起始点路径进行矩形循环，最后返回循环起始点A A。 图中图中1R1R、3R3R、4R4R段刀具快速移动，段刀具快速移动，2F2F段按指定的进给速度段按指定的进给速度进行螺纹切削。每指定一次，螺纹切削自动进行一次循环。进行螺纹切削。每指定一次，螺纹

30、切削自动进行一次循环。2 2）圆锥螺纹切削单一固定循环）圆锥螺纹切削单一固定循环 G92G92切削圆锥螺纹轨迹时如切削圆锥螺纹轨迹时如图图7-97-9所示，刀具从循环起点，所示，刀具从循环起点，按从按从ABCDABCD路径进行循环，最后返回循环起始点路径进行循环，最后返回循环起始点A A。图中。图中1R1R、3R3R、4R4R段刀具快速移动，段刀具快速移动，2F2F段按指定的进给速度进行螺纹段按指定的进给速度进行螺纹切削。切削。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.2 7.2 螺纹切削指令螺纹切削指令图图7-8 7-8 圆柱螺纹简单循环走刀路线圆柱螺纹简单循环走刀路线返回返回 图图7-9 7

31、-9 圆锥螺纹简单循环走刀路线圆锥螺纹简单循环走刀路线返回返回 3 3 应用举例应用举例 例例3 3：用：用G92G92指令编制指令编制图图7-67-6所示零件的螺纹加工程序。加所示零件的螺纹加工程序。加工程序及说明见工程序及说明见表表7-57-5。 例例4 4：用：用G92G92指令编制指令编制图图7-77-7所示零件的螺纹加工程序。所示零件的螺纹加工程序。 数据计算：锥度数据计算：锥度R R为螺纹切削起始点与切削终点的半为螺纹切削起始点与切削终点的半径差。径差。 R R(14(1443)43)2 214.5 mm14.5 mm 编制加工程序及说明见编制加工程序及说明见表表7-67-6。上一

32、页上一页 下一页下一页 返回返回7.2 7.2 螺纹切削指令螺纹切削指令图图7-6 G327-6 G32加工实例加工实例返回返回 图图7-7 G32圆锥螺纹加工圆锥螺纹加工 返回返回表表7-5 G927-5 G92加工圆柱螺纹加工圆柱螺纹返回返回程序名程序名O0703程序号程序号程程 序序备备 注注N5G50 X100.0 Z100.0；N10G97 S500.0 T0202 M08 M03； N15G00 X32.0 Z5.0；快速走到螺纹车削循环起点快速走到螺纹车削循环起点N20G92X29.1 Z-16.0 F2.0；第一次螺纹切削循环，切深第一次螺纹切削循环，切深0.9 mmN25 X

33、28.5；第二次螺纹切削循环，切深第二次螺纹切削循环，切深0.6 mmN30X27.9；第三次螺纹切削循环，切深第三次螺纹切削循环，切深0.6 mmN35X27.5；第四次螺纹切削循环，切深第四次螺纹切削循环，切深0.4 mmN40X27.4；第五次螺纹切削循环，切深第五次螺纹切削循环，切深0.1 mmN45 G00 X200.0Z200.0M09；螺纹切削完成，回到换刀点，切削液停螺纹切削完成，回到换刀点，切削液停N50 M05；主轴停主轴停N55M30；程序结束程序结束表表7-6 G927-6 G92加工圆锥螺纹加工圆锥螺纹返回返回程序名程序名O0704程序号程序号程程 序序备备 注注N5

34、G50 X100.0 Z100.0；N10G97 S500 T0202 M08 M03； N15G00 X50.0 Z4.0；快速走到螺纹循环起点快速走到螺纹循环起点N20G92 X42.0 Z-42.0 I-14.5F2.5；第一次螺纹切削，切深第一次螺纹切削，切深1 mmN25X41.3；切深切深0.7 mmN30X40.7；切深切深0.6 mmN35 X40.3；切深切深0.4 mmN40X39.9；切深切深0.4 mmN45X39.75；切深切深0.15 mmN50G00 X100.0Z100.0M09；螺纹切削完成，返回换刀点，切削液停螺纹切削完成，返回换刀点，切削液停N55M05；

35、主轴停主轴停N60M30；程序结束程序结束7.2.3 7.2.3 螺纹切削复合固定循环（螺纹切削复合固定循环（G76G76）1 1指令格式：指令格式： G76G76螺纹切削指令的格式需要同时用两条指令来定义，其螺纹切削指令的格式需要同时用两条指令来定义，其编程格式为：编程格式为： G76 P(m)(r)(a)Q(dmin)R(dG76 P(m)(r)(a)Q(dmin)R(d) )； G76 X(U)G76 X(U) Z(W)Z(W) R(i)P(k)Q(d)F(LR(i)P(k)Q(d)F(L) )；2 2 指令功能指令功能 G76G76指令为螺纹切削复合循环指令，程序简洁，可节省程指令为螺

36、纹切削复合循环指令，程序简洁，可节省程序计算和编制时间。数控加工程序中只需指定一次，只要在序计算和编制时间。数控加工程序中只需指定一次，只要在指令中定义好有关参数，就能自动进行螺纹加工，车削过程指令中定义好有关参数，就能自动进行螺纹加工，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。复中，除第一次车削深度外，其余各次车削深度自动计算。复合螺纹切削时刀具加工路线如合螺纹切削时刀具加工路线如图图7-97-9所示。所示。 上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.2 7.2 螺纹切削指令螺纹切削指令图图7-9 G767-9 G76加工轨迹加工轨迹返回返回iEABCD G76 G76螺纹切削

37、循环采用斜进式，由于单侧刀刃切削工件，螺纹切削循环采用斜进式，由于单侧刀刃切削工件，刀刃容易损伤和磨损，使加工的螺纹面不直，刀尖角发生变刀刃容易损伤和磨损，使加工的螺纹面不直，刀尖角发生变化，从而影响牙形精度。刀具负载较小，排屑容易，因此，化，从而影响牙形精度。刀具负载较小，排屑容易，因此，此加工方法一般适用于大螺距低精度螺纹的加工，在螺纹精此加工方法一般适用于大螺距低精度螺纹的加工，在螺纹精度要求不高的情况下，此加工方法更为简捷方便。而度要求不高的情况下，此加工方法更为简捷方便。而G32G32、G92G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式，一般多用于小螺距高螺纹切削循环采用直进式进刀方式，一般

38、多用于小螺距高精度螺纹的加工。精度螺纹的加工。3 3应用举例应用举例 例例5 5：用：用G76G76指令加工螺纹程序，如指令加工螺纹程序，如图图7-117-11所示的零件上所示的零件上一段直螺纹，螺纹高度为一段直螺纹，螺纹高度为3.68 mm3.68 mm，螺距为，螺距为6 mm6 mm，螺纹尾端倒，螺纹尾端倒角为角为1.0P1.0P，刀尖角为，刀尖角为6060，第一次车削深度为，第一次车削深度为1.8 mm1.8 mm，最小，最小切深为切深为0.1 mm0.1 mm。则程序段参见。则程序段参见表表7-77-7。上一页上一页 返回返回7.2 7.2 螺纹切削指令螺纹切削指令图图7-11 G76

39、7-11 G76螺纹切削举例螺纹切削举例返回返回 表表7-7 G767-7 G76编程举例编程举例返回返回程序名程序名O0705程序号程序号程程 序序备备 注注N5G54 G00X200.0 Z100.0；N10G97 S500 T0202 M08 M03； N15G00X80.0 Z130.0；快速走到螺纹循环起点快速走到螺纹循环起点N20G76 P011060Q100R200；螺纹切削循环螺纹切削循环N25G76X60.64Z50.0 P36800 Q1800 F6.0；N30G00 X200.0Z200.0M09；N35M05；N40M30； 螺纹有单线和多线之分。沿一条螺旋线形成的螺纹

40、为单螺纹有单线和多线之分。沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹，沿两条或两条以上螺旋线形成的螺纹为双线或多线线螺纹，沿两条或两条以上螺旋线形成的螺纹为双线或多线螺纹。螺纹。1 1改变螺纹切削初始角改变螺纹切削初始角 改变螺纹切削初始角方法加工多线螺纹是根据螺纹的线改变螺纹切削初始角方法加工多线螺纹是根据螺纹的线数将圆周方向进行分度，每加工完一线螺纹后，主轴的圆周数将圆周方向进行分度，每加工完一线螺纹后，主轴的圆周方向旋转一定角度，而起刀点轴向位置不变，进行下一线螺方向旋转一定角度，而起刀点轴向位置不变，进行下一线螺纹的加工。纹的加工。1 1）指令格式）指令格式 G32 XG32 X（U U） Z

41、Z（W W） F F Q Q ；下一页下一页 返回返回7.3 7.3 多线螺纹的加工多线螺纹的加工 X X，ZZ绝对尺寸编程时螺纹的终点坐标；绝对尺寸编程时螺纹的终点坐标； U U，WW增量尺寸编程时螺纹的终点坐标；增量尺寸编程时螺纹的终点坐标； FF螺纹导程，如果是单线螺纹，则为螺纹的螺距；螺纹导程，如果是单线螺纹，则为螺纹的螺距； QQ螺纹起始角，该值为不带小数点的非模态值，即增螺纹起始角，该值为不带小数点的非模态值，即增量为量为0.0010.001，如起始角为，如起始角为180180, ,则则Q180000Q180000。单线螺纹可以。单线螺纹可以不用指定，此时该值为不用指定，此时该值为

42、0 0。2 2）应用举例）应用举例 用用G32G32指令编制如指令编制如图图7-127-12所示零件上螺纹的加工程序。所示零件上螺纹的加工程序。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.3 7.3 多线螺纹的加工多线螺纹的加工图图7-12 7-12 双线螺纹双线螺纹返回返回 工艺分析工艺分析 该零件上有双线螺纹该零件上有双线螺纹M24M243(P1.5)3(P1.5)6g6g，螺距，螺距1.5 mm1.5 mm，导程导程3 mm3 mm。工件原点设在右端面中心。工件原点设在右端面中心。 数值确定数值确定 螺纹切深量、进刀次数以及背吃刀量，切深量（半径螺纹切深量、进刀次数以及背吃刀量，切深量（半径

43、值）值）1.949 mm1.949 mm，进刀次数，进刀次数7 7次，每刀背吃刀量（直径值）分别次，每刀背吃刀量（直径值）分别为：为：1.2 mm1.2 mm、0.7 mm0.7 mm、0.6 mm0.6 mm、0.4 mm0.4 mm、0.4mm0.4mm、0.4 mm0.4 mm、0.2 mm0.2 mm。 1=4 mm1=4 mm，2 =2 mm2 =2 mm。 第第1 1线螺纹的起始角为线螺纹的起始角为0 0，第，第2 2线螺纹的起始角为线螺纹的起始角为180180 参考程序见参考程序见表表7-87-8上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.3 7.3 多线螺纹的加工多线螺纹的加工表表

44、7-8 G327-8 G32加工双线螺纹加工加工双线螺纹加工参考程序参考程序下一页下一页 返回返回程序名程序名O0706程序号程序号程程 序序备备 注注N5G54 G97 G21；N10M03 S500 T0101； N15G00X30.0 Z4.0；N20X22.8；N25G32 Z-22.0 F3.0 Q0；第第1线螺纹第线螺纹第1刀刀N30G00X30.0；N35Z4.0；N40X22.1；N45G32 Z-22.0 F3.0 Q0；第第1线螺纹第线螺纹第2刀刀上一页上一页 下一页下一页 返回返回表表7-8 G327-8 G32加工双线螺纹加工加工双线螺纹加工参考程序参考程序N50N55

45、G00X19.9；N60G32 Z-22.0 F3.0 Q0；第第1线螺纹第线螺纹第7刀刀N65G00X30.0；N70Z4.0；N75X22.8；N80G32 Z-22.0 F3.0 Q180000；第第2线螺纹第线螺纹第1刀刀N85G00X30.0；N90Z4.0；N95X22.1；上一页上一页 返回返回表表7-8 G327-8 G32加工双线螺纹加工加工双线螺纹加工参考程序参考程序N100G32 Z-22.0 F3.0 Q180000；第第2线螺纹第线螺纹第2刀刀N105N110G00X19.9；N115G32 Z-22.0 F3.0 Q180000；第第2线螺纹第线螺纹第7刀刀N120

46、G00X30.0；N125X100.0Z100.0N130M05N135M302 2改变螺纹切削起点改变螺纹切削起点1 1）方法原理）方法原理 改变螺纹切削起点方法加工多线螺纹是编程时先确定第改变螺纹切削起点方法加工多线螺纹是编程时先确定第一线螺纹的切削起点，利用螺纹加工指令加工完第一线螺纹的切削起点，利用螺纹加工指令加工完第1 1线螺纹，线螺纹，在加工第在加工第2 2线螺纹前，要重新确定切削起点，与第一线螺纹的线螺纹前，要重新确定切削起点，与第一线螺纹的切削起点轴向相差一个螺距切削起点轴向相差一个螺距P P，依此类推，即可车削多头螺纹。，依此类推，即可车削多头螺纹。 由于螺纹切削起点位置发生

47、变化，而切削终点不变，所由于螺纹切削起点位置发生变化，而切削终点不变，所以编程时每线螺纹走刀长度相应增加或减少一个螺距，以保以编程时每线螺纹走刀长度相应增加或减少一个螺距，以保证各线螺纹终点的一致。证各线螺纹终点的一致。 上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.3 7.3 多线螺纹的加工多线螺纹的加工 这种以轴向移动一个螺距来车削多线螺纹的方法是目前这种以轴向移动一个螺距来车削多线螺纹的方法是目前数控系统普遍采用的方法。但是，这种方法编程比较繁琐、数控系统普遍采用的方法。但是，这种方法编程比较繁琐、而且对于有顶尖或轴肩的螺纹可能无法加工。而且对于有顶尖或轴肩的螺纹可能无法加工。2 2）应用举例

48、）应用举例 加工螺纹的工件参考程序见加工螺纹的工件参考程序见表表7-97-9。 上一页上一页 返回返回7.3 7.3 多线螺纹的加工多线螺纹的加工表表7-9 7-9 改变螺纹切削起点参考程序改变螺纹切削起点参考程序下一页下一页 返回返回程序名程序名O0707程序号程序号程程 序序备备 注注N5G54 G97 G21；N10M03 S500 T0101； N15G00X30.0 Z4.0；第第1线螺纹线螺纹循环起点循环起点N20G92 X22.8Z-22.0 F3.0；第第1线螺纹线螺纹N25X22.1；N30X22.1；N35X22.1；N40X22.1；N45X22.1；上一页上一页 返回返

49、回表表7-9 7-9 改变螺纹切削起点参考程序改变螺纹切削起点参考程序N50X19.9；N55G00 X30.0 Z5.5；确定确定第第2线螺纹循环起点线螺纹循环起点N60G92 X22.8Z-22.0 F3.0；第第2线螺纹线螺纹N65X22.1；N70X22.1；N75X22.1；N80X22.1；N85X22.1；N90X19.9；N95X100.0Z100.0；N100M05；N105M30； 编制如编制如图图7-137-13所示零件数控加工程序。零件毛坯所示零件数控加工程序。零件毛坯505078mm78mm。1 1）零件轮廓几何要素分析）零件轮廓几何要素分析 零件加工面主要有内外圆柱

50、面、内外退刀槽、倒角和内、外零件加工面主要有内外圆柱面、内外退刀槽、倒角和内、外螺纹等。螺纹等。2 2）精度分析）精度分析 尺寸精度分析。该零件精度要求较高的尺寸主要有：内螺尺寸精度分析。该零件精度要求较高的尺寸主要有：内螺纹纹M24M242-6H2-6H，其余都是一般要求。，其余都是一般要求。 表面粗糙度分析。零件加工后表面粗糙度分析。零件加工后3030、4848和和3636的外圆柱的外圆柱表面粗糙度要求为表面粗糙度要求为Ra1.6 mRa1.6 m，内、外螺纹的粗糙度、退刀槽与其，内、外螺纹的粗糙度、退刀槽与其他表面的粗糙度为他表面的粗糙度为Ra6.3 mRa6.3 m。下一页下一页 返回

51、返回7.4 7.4 编程实例编程实例图图7-137-13 返回返回 3 3）加工工艺分析）加工工艺分析 制定加工方案与加工路线。采用两次装夹后完成粗、制定加工方案与加工路线。采用两次装夹后完成粗、精加工的加工方案，先加工左端内、外形和内螺纹，完成粗、精加工的加工方案，先加工左端内、外形和内螺纹，完成粗、精加工后，掉头加工工件右端。进行数控加工时尽可能采用精加工后，掉头加工工件右端。进行数控加工时尽可能采用沿轴向切削的方式进行加工，以提高加工过程中工件与刀具沿轴向切削的方式进行加工，以提高加工过程中工件与刀具的刚性。的刚性。 工件的定位及装夹。工件采用三爪卡盘进行定位与装工件的定位及装夹。工件采

52、用三爪卡盘进行定位与装夹。工件装夹过程中，应对工件进行找正，以保证工件轴线夹。工件装夹过程中，应对工件进行找正，以保证工件轴线与主轴轴线同轴。与主轴轴线同轴。 刀具的选用。根据零件加工要求，需要选用外圆车刀刀具的选用。根据零件加工要求，需要选用外圆车刀（加工外轮廓、端面）、内孔车刀（加工内孔）、内、外切（加工外轮廓、端面）、内孔车刀（加工内孔）、内、外切槽刀（加工退刀槽）、内、外螺纹刀（加工螺纹）、钻头和槽刀（加工退刀槽）、内、外螺纹刀（加工螺纹）、钻头和中心钻。中心钻。 上一页上一页 下一页下一页 返回返回7.4 7.4 编程实例编程实例 确定切削用量。加工参数的确定取决于实际加工经验、确定

53、切削用量。加工参数的确定取决于实际加工经验、工件的加工精度及表面质量、工件的材料性质、刀具的种类工件的加工精度及表面质量、工件的材料性质、刀具的种类及形状、刀柄的刚性等诸多因素。及形状、刀柄的刚性等诸多因素。 主轴转速。根据硬质合金刀具材料切削钢件时，本工主轴转速。根据硬质合金刀具材料切削钢件时，本工件粗加工主轴转速在件粗加工主轴转速在400 r/min400 r/min1000 r/min1000 r/min内选取，精加工内选取，精加工的主轴转速在的主轴转速在800 r/min800 r/min2000 r/min2000 r/min内选取。内选取。 进给速度。粗加工时，为提高生产效率，在保证工件进给速度。粗加工时，为提高生产效率，在保证工件质量的前提下，可选择较高的进给速度，一般取质量的前提下，可选择较高的进给速度，一般取100 100 mm/minmm/min200 mm/min200 mm/min。精加工的进给速度一般取粗加工进给。精加工的进给速度一般取粗加工进给速度的速度的1/21