项目五任务一三角形圆柱外螺纹加工

1、项目五项目五 三角形螺纹类三角形螺纹类零件加工零件加工任务一三角形圆柱外螺纹加工任务一三角形圆柱外螺纹加工【能力目标】Q会安装三角形外螺纹车刀；Q会三角形外螺纹车刀对刀操作；Q能熟练用外螺纹车刀加工三角形圆柱外螺纹类零件；Q能熟练用外螺纹车刀加工三角形圆锥外螺纹类零件；Q会制订外螺纹车刀加工工艺；Q会三角形圆柱外螺纹零件尺寸控制方法；Q会三角形圆锥外螺纹零件尺寸控制方法；【知识目标】Q掌握三角形螺纹尺寸的计算方法；Q掌握螺纹加工指令G32、G92、G76功能及应用；Q掌握三角形圆柱外螺纹零件加工工艺制定方法；Q掌握三角形圆锥外螺纹零件加工工艺制定方法；【工作任务工作任务】完成如图5-1所示零件

2、，材料45钢，学时约8课时。 图5-1工作任务 零件图（毛坯：50mm）螺纹基本知识学习螺纹基本知识学习螺纹的分类1.按用途分为连接螺纹和传动螺纹；2.按牙形分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹、圆形螺纹。3.按螺旋方向分为右旋螺纹和左旋螺纹；4.按螺纹线数分为单线螺纹和多线螺纹；5.按母体形状可分为圆柱螺纹和圆锥螺纹。其中：连接螺纹常用三角形螺纹、管螺纹、圆形螺纹；传动螺纹常用矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。螺纹基本要素一、螺纹基本参数1、旋向（一般为右旋）旋向（一般为右旋）：螺纹的旋转方向称为旋向。将外螺纹轴线垂直放置，螺纹可见部分是右高左低称为右螺纹。(左右手定则：拇指朝上，其

3、他四指表示旋向。另补充拇指指向旋入方向)一、资讯一、资讯2、牙型角（一般为60度）3、螺纹直径（大径 小径 中径）4、线数（单线、双线、多线）5、螺距与导程：螺距：相邻两螺牙对应点间的轴向距离用P表示。导程：任一点绕轴线一周后所移动的轴向距离为导程用S表示。S=NP，若为单线螺纹刚螺距与导程值相等。6、普通三角螺纹的工艺结构 (1) 螺尾螺纹未端形成的沟槽渐浅部分称为螺尾,如图(a)所示。 (2) 螺纹退刀槽 为了使所要求长度内的全部螺纹起作用而不产生螺尾，在加工螺纹之前先加工出供退刀用的槽称为螺纹退刀槽，如图(b)所示。(3) 螺纹倒角为了便于装配，在螺纹的始端一般需要加工出一小部分圆锥面，

4、称之为倒角，如图(b)所示。 4) 不穿通的螺纹孔加工不穿通的螺纹孔，要先进行钻孔，钻头尖使不通孔的末端形成圆锥面，画图时应画出120锥顶角。钻孔后即可加工内螺纹，内螺纹是不能加工到钻孔底部的，如图(c)所示。图 4 三角螺纹的工艺结构 螺纹的牙型、大径、螺距、线数、旋向称为螺纹的五要素，只有这五要素都相同的内、外螺纹才能互相旋合在一起。常见螺纹刀螺距螺距牙深牙深螺纹大径螺纹大径螺纹小径螺纹小径螺纹常用加工方法螺纹常用加工方法螺纹加工常用切削循环方式。两种方式：直进法（G32、G92） 斜进法（或称单向切入法）（G76）一般应用：直进法：导程小于4mm的螺纹加工斜进法：导程大于4mm的螺纹加工

5、 （斜进法使刀具单侧刃加工减径负载）1.G32 加工代退刀槽的一般要求直螺纹圆锥螺纹，分层切削次数不多的情况；2.G92与G32主要区别是G92具有45自动倒角退刀可不用退刀槽，倒角长度根据所指派的参数在0.1L12.7L的范围内；3.G76是复合螺纹车削，加工代退刀槽的要求较高的螺纹，分层切削次数多的情况，可简化编程；P1表示单边切削，每次切削量相等；表示单边切削，每次切削量相等；P2表示双边切削，表示双边切削，每次切削量相等；每次切削量相等；P3表示单边切削，每次背吃刀量相等；表示单边切削，每次背吃刀量相等；P4表示双边切削，每次背吃刀量相等。表示双边切削，每次背吃刀量相等。切削量相等是指

6、切削量相等是指每次循环切削面积相等，保证螺纹车刀在车削过程中受力每次循环切削面积相等，保证螺纹车刀在车削过程中受力均匀。均匀。加工螺纹时注意事项：1、主轴转向：加工右旋螺纹时（刀具自右向左加工时）采用主轴正转即M03，从主轴箱向主轴看去顺时针转动为正转。2、进刀方式：直进法：导程小于4mm的螺纹加工G32 G92斜进法：导程大于4mm的螺纹加工G763、螺纹大径小径计算方法：因螺纹加工时刀具与工件之有挤压力，故使加工出来的螺纹直径偏大不宜配合，故实际加工时一般采取经验值。外螺纹：大径=公称直径0.1P 小径=公称直径1.3P 外螺纹切削前轴外径等于公称直径0.1P 内螺纹：大径=公称直径 小径

7、=公称直径1.085P 内螺纹切削前底孔尺寸4、吃刀深度的确定，分成几刀、吃刀深度应递减螺距1.01.52.02.53.03.54.0牙深0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598背吃刀量及切削次数1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次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学习螺纹类零件的车削加工方法，首先应熟悉常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量，这是使

8、用普通螺纹车刀车削螺纹的常用切削用量，有一定的生产指导意义，操作者应该熟记并学会应用5、引入距离与超越距离：不完全螺纹概念：螺距由0变为F时或由变为0时，由于数控机床伺服系统滞后，主轴加速和减速过程中均需要时间，在此时间段内加工的螺纹螺距不为准确值F，称为不完全螺纹。为避免出现不完全螺纹在工件中出现故加引入距离与超越距离。使不完全螺纹出现在引入距离与超越距离中，从而使实际加工出的螺纹均为合格螺纹。引入距离：一般为2-5mm即可。超越距离：一般2-3mm即可。6、退刀槽7、螺纹刀对刀：Z向可以不一定非常准确，原因是即使存在一点误差也会出现在引入距离与超越距离中从而不影响加工螺纹部分的精度。8、多

9、线螺纹的分线方法 在实际应用中经常会碰到多线螺纹的加工，多线螺纹的数控的加工方法与单线螺纹相似。方法有两种（1）轴向分线法。常用方法，通过改变螺纹切削时刀具轴向起始点Z坐标来确定各线螺纹的位置。当换线切削另一条螺纹时，刀具轴向切削起始点Z坐标应偏移的值等于螺距P，一般是向右移动一个螺距。（2）圆周分度分线法。通过改变螺纹切削时主轴在圆周方向（C轴）起始点C轴角位移坐标来确定各线螺纹的位置。这种方法只能在有C轴控制功能的车床上。当换线切削另一条螺纹时，主轴周向切削起点C坐标应转过一个角度进行螺纹切削。角度为360/n。 n为线数。如3线。G32 X Z F Q0； G32 X Z F Q1200

10、00； G32 X Z F Q240000；(起始角单位为0.001度且不能指定小数点)螺纹车刀的安装 车削螺纹时,为了保证牙型正确,对螺纹刀的安装要求是很严格的。对螺纹刀的安装要求如下:(1)牙型对称中心线要垂直于工件轴线;(2)车刀伸出刀座的长度不应超过刀杆截面高度的1.5倍;(3)刀尖高度必须对准工件中心。螺纹车刀的安装方法： 用带有V形块的螺纹角度样板安装螺纹车刀。带有V形块的螺纹角度样板后面有一个V形尺面，装刀时靠在螺纹外圆面上，作为基准，以保证螺纹车刀的刀尖角对分线相对于螺纹工件轴线垂直。这种方法对刀精度较高，适用于车削精度较高的螺纹零件。螺纹刀的安装G32 X(U) Z(W) F

11、式中：X(U)、 Z(W) - 螺纹切削的终点坐标值；X省略时为圆柱螺纹切削，Z省略时为端面螺纹切削；X、Z均不省略时为锥螺纹切削；(X坐标值依据机械设计手册查表确定) F - 螺纹导程。G32指令能够切削圆柱螺纹、圆锥螺纹、端面螺纹（涡形螺纹），实现刀具直线移动，并使刀具的移动和主轴旋转保持同步，即主轴转一转，刀具移动一个导程。螺距螺距螺距螺距螺距螺距牙牙深深螺螺纹纹大大径径螺螺纹纹小小径径螺距螺距牙深牙深螺纹大径螺纹大径螺纹小径螺纹小径【知识学习知识学习】一、编程指令一、编程指令（一）螺纹切削加工指令G321指令功能 用此指令可以加工以下各种等螺距螺纹：圆柱螺纹、圆锥螺纹、外螺纹、内螺纹、

12、单线螺纹、多线螺纹、多段连续螺纹的加工。2指令格式 G32 X（U）_ Z（W）_ F_； 3指令说明 G32为等螺距螺纹切削指令，属于模态指令； X（U）_ Z（W）_为终点坐标位置，可以用绝对形式X_Z_或相对形式U_W_，也可以用两种形式混用。 F为长轴螺距，总是半径编程。装在主轴上的位置编码器实时地读取主轴转速，并转换为刀具的每分钟进给理。F值的指令范围：米制输入F=0.00015000.000mm，英制输入F=0.0000019.000000in。引入距离与超越距离： 12引入与超越距离 车削螺纹前圆柱面及螺纹实际小径确定车削塑性材料螺纹，由于车刀挤压作用，会使外径胀大，故车削螺纹前

13、圆柱面直径比螺纹公称直径（大径）小0.10.4mm，一般取d=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，一般取双边牙型高：；螺纹实际小径式中 D螺纹牙顶尺寸； d螺纹牙底直径尺寸。PDd3 . 1例 计算M302mm螺纹每次进刀X坐标值。解:小径值：30-1.32=27.4根据表5-1中进刀量及切削次数，计算每次切削进刀点的X坐标值：第一刀X坐标值：30-0.9=X29.1第二刀X坐标值：30-0.9-0.6=X28.5第三刀X坐标值：30-0.9-0.6-0.6=X27.9第四刀X坐标值：30-0.9-0.6-0.6-0.4=X27.5第五刀X坐标值：30-0.9-0.6-

14、0.6-0.4-0.1=X27.4（二）、单一固定循环螺纹切削加工指令G921指令功能 该指令可循环加工圆柱螺纹和锥螺纹。应用方式与G90外圆循环指令有类似之处。2圆柱螺纹指令格式（1）G92 X（U） Z（W） F ；说明：X（U） Z（W） 表示螺纹切削终点绝对（相对）坐标；F为螺纹导程，单线螺纹时为螺距；（2）圆柱螺纹走刀路线走刀路线见下图所示。刀具从循环点（起刀点A）至快速返回循环点A的四个轨迹段自动循环。在加工时，只需一句指令，刀具便可加工完成四个轨迹的工作环节，这样大大优化了程序编制。3圆锥螺纹指令格式（1）G92 X（U） Z(W) R F ；说明：X（U） Z（W） 表示螺纹切

15、削终点绝对（相对）坐标；F为螺纹导程，单线螺纹时为螺距；其中，R为锥螺纹切削起点与圆锥面切削终点的半径之差，或者为刀具切出点到切入点距离在X方向的投影，与X轴方向相同取正，与X轴方向相反取负（半径值）。（2）圆锥螺纹走刀路线走刀路线见下图所示。刀具从循环点（起刀点A）至快速返回循环点A的四个轨迹段自动循环。二、加工工艺分析二、加工工艺分析（一）选择工、量、刃具1工具选择 2量具选择选用0150mm游标卡尺测量长度，外径用千分尺测量，螺纹用螺纹环规测量，量具规格、参数见表5-3。 3刀具选择 加工材料45钢，刀具选用90 硬质合金外圆车刀，粗加工刀与精加工刀分别置于T01、T02号刀位，切槽刀选

16、择刀头宽度5mm，刀头长度应大于25mm，装在T03刀位，螺纹车刀牙型角选择60。刀具选择见表5-3。（二）加工工艺路线采用直进式进刀切削，车螺纹前先加工外圆柱面及螺纹退刀槽，然后粗、精加工螺纹，螺纹螺距分别为3mm、2mm，分别按7次、5次走刀完成。 （三）选择合理切削用量加工材料为45钢，硬度较大，切削用量选择应适中。 工步号工步内容刀具号切削用量背吃刀量进给速度主轴转速1粗加工外轮廓及螺纹外圆，留0.3mm精加工余量T01120.26002精加工外轮廓及螺纹外圆至要求尺寸T020.20.18003加工螺纹退刀槽T0340.084004粗、精加工螺纹至要求尺寸T040.11.24005切断

17、，控制零件总长80mmT0340.08400（一）建立工件坐标系（二）计算基点外螺纹M393与M332根据表5-1进行计算进给次数与背吃刀量，螺纹外圆尺寸按经验值d=d-0.1P计算。 三、编制参考程序三、编制参考程序M39M393 3M33M332 2螺纹外圆直径 X38.7螺纹外圆直径 X32.8第一次进给X37.8第一次进给X32.1第二次进给X37.1第二次进给X31.5第三次进给X36.5第三次进给X30.9第四次进给X36.1第四次进给X30.5第五次进给X35.7第五次进给X30.4第六次进给X35.3第七次进给X35.1（三）参考程序程序段号程序段号程序内容程序内容动作说明动作

18、说明N10G00 T0101 G40 G97 G99 F0.2 M03 S600选择01号刀，取消刀补，指定主轴恒转速，每转进给，进给速度0.2mm/rN20 X52. Z2.刀具快速移到加工起点(52.,2.),主轴旋转N30G71 U1.5 R0.5设置循环参数,调用粗加工循环N40G71 P50 Q130 U0.3 W0.1N50G00 X28.8精加工轮廓程序段N60G01 Z0.N70X32.8 Z-2.N80Z-25.N90X34.7N100X38.7 W-2.N110Z-60.N120X47.963N130Z-86.N140G00 X100.Z100.退刀准备换刀并取消刀补N15

19、0M00 M05暂停,主轴停,测量N160T0202换精加工车刀N170M03 S800 F0.1设置转速与进给速度N180G00 G42 X52.Z2.快速移到循环起点,建立刀补N190G70 P50 Q130调用精加工循环,进行精加工N200G00 G40 X100.Z100.退刀准备换刀并取消刀补N210M00 M05暂停,主轴停,测量N220T0303换切槽刀N230M03 S400 设置转速N240G00 X40.快速移至X40.N250Z-25.快速移至Z-25.N260G01 X28.8 F0.08切退刀槽N270X40. 刀具沿+X方向退刀N280G00 X100.Z100.刀

20、具退回至换刀点N290M00 M05暂停,主轴停,测量N300T0404换螺纹刀N310M03 S400设置转速N320G00 X35. Z3.刀具快速移至右侧螺纹循环起点,引入距离3mmN330G92 X32. 1 Z-22. F2.第一次循环进给,超越距离2mmN340X31. 5第二次循环进给N350X30. 9第三次循环进给N360X30. 5第四次循环进给N370X30. 4第五次循环进给N380G00 X42. Z-22.刀具快速移至左侧螺纹循环起点,引入距离3mmN390G92 X37.8 Z-60. F2.第一次循环进给N400X37.1第二次循环进给N410X36.5第三次循

21、环进给N420X36.1第四次循环进给N430X35.7第五次循环进给N440X35.3第六次循环进给N450X35.1第七次循环进给N460G00 X100.Z100.刀具退回至换刀点N470M00 M05暂停,主轴停,测量N480T0303换切断刀N500M03 S400设置转速N510G00 X52.刀具快速移至X52.N520Z-85.刀具快速移至Z-85.N530G01 X0. F0.08切断N540X52. F0.3退刀N550G00 X100.Z100.刀具退回至换刀点N560M05主轴停转N570M30程序结束【实施训练实施训练】一、加工准备一、加工准备1检查毛坯尺寸；2开机、回参考点；3装夹刀具与工件。将90外圆车刀按要求装于刀具的T01、T02号刀位，伸出一定高度，刀尖与工件中心等高，夹紧。切槽刀安装在T03号刀位，螺纹车刀装在T04号刀位，手坯45钢棒装夹在三爪定心卡盘上，伸出约75mm，找正并夹紧。其中，螺纹车刀安装时刀头应垂直于工件轴线，刀尖与工件轴线等高，安装螺纹车刀时，可借助角度样板使刀头垂直于工件轴线（如下图）。 4程序输入。把编写好的程序通过数控面板输入到数控机床。二、对刀操作二、对刀操作四把刀依次采用试切法对刀。把通过对刀操作得到的零偏置分别输入到各自长度补偿中，其中螺纹车刀对刀取刀尖为刀