数控车床与车削中心的编程

云南机电职业技术学院机械工程系

数模教研室数控机床加工程序的编制2.32006.2

单行程螺纹切削

螺纹切削循环

2006.2第三节螺纹加工在CNC车床上加工螺纹，可以分为单行程螺纹切削、螺纹切削单次循环和螺纹切削多次循环。图2-41所示的普通螺纹、锥螺纹、端面螺纹和变导程螺纹可均在数控车床上加工。一单行程螺纹切削

1.整数导程螺纹切削（G32）

G32X（U）＿Z（W）＿F＿/E＿；螺纹导程用F（单位0.01mm）或E（单位0.0001in）直接指令。E指令仅在英制螺纹切削时有效；用于英制螺纹换算为米制螺纹时，可以获得高精度加工。对锥螺纹（图2-42）其斜角ɑ在45°以下，螺纹导程以Z轴方向的值指令；45°以上90°时，以X轴的方向指令。圆柱螺纹切削时，X（U）指令省略。格式为：G32Z（W）＿F＿/E＿；端面螺纹切削时，Z（W）指令省略。格式为：G32X（U）＿F＿/E＿；2006.22006.2如螺纹螺距较大、牙型较深时，可分次数进给，每次进给的背吃刀量用螺纹深度减去精加工背吃刀量所得的差按递减规律分配，如图2-43所示。在数控车床上加工螺纹时，沿螺距方向（Z向）进给速度与主轴转速有严格的匹配关系，为避免在进给机构减速过程中切削，因此要求加工螺纹时，应留有一定的切入与切出距离，如图2-44所示。图中M1为切入量，M2为切出量。其数值与导程，主轴转速和伺服系统的特性有关。有的数控系统规定M1=3Ps,M2=2Ps,Ps为导程。当螺纹收尾处没有退刀槽时，可按45°退刀收尾（见图2-45）。例如（图2-46），锥螺纹切削，螺纹导程为3.5mm,M1=2mm,M2=1mm,每次背吃刀量为1mm.则程序为：G00X12；G32X41W-43F3.5；G00X50；

W43；

X10；2006.22006.2G32X39W-43；G00X50；

W43；例如，对图2-47所示圆柱螺纹切削，螺纹螺距为1.5mm.则程序为：G00Z104；

X29.3；ap1=0.35mmG32Z56F1.5G00X40Z104X28.9;ap2=0.2mmG32Z56F1.5G00X40Z104X28.5;ap3=0.2mmG32Z56G00X……···2006.22006.2端面螺纹加工见图2-48，加工程序如下：G00X106Z20M03；

Z-0.5；G32X67F4；G00Z20；

X106；

Z-1；

G32X67；

G00Z20；

X106；

Z-1.5；

G32X67；

G00……；···G32X67；

G00Z20；

X200Z200M09；

M02；非整数导程螺纹切削（G33）G33X（U）＿Z（W）＿F＿英制螺纹参数以每英寸长度上的牙数a表示。2006.22006.2当数控系统输入输出设定为米制状态时，必须把英制螺纹的参数换算成用导程P来表示：P=25.4K∕a式中，K为螺纹线数。然后用G32指令中E表示导程。为避免导程换算中四舍五入造成在车削时产生累积误差，可用G33指令，如图2-49所示。大多数控系统都有非整数导程螺纹切削功能，这样的系统常用G33执行G32的功能。变导程螺纹切削（G34）G34X（U）＿Z（W）＿F＿/E＿K＿；X、Z、F、E与G32指令相同（图2-50）；K为螺纹每导程的增（或减）量。K值范围：米制±0.0001～100mm/r,英制±0.000001～1in/r2006.22006.2直－锥螺纹切削（G78）

G78X/U＿Z/W＿I＿K＿F/E＿；格式中：

X/U＿Z/W＿螺纹终点坐标。I锥螺纹半径上锥度的变化量。K车刀起点到锥螺纹开始点的距离。F/E定义同前。循环的过程见图2-51，当K为0时可车锥螺纹，当K、I不写可车圆柱螺纹。G81是进刀指令，用于配合各种一次走刀循环指令来实现多次走刀循环之用，见图2-52。G81的格式：G81U＿W＿H＿；格式中：U＿W＿每执行G81一次刀具移动量。H＿刀具移动次数配合G78使用G81不允许编入W即刀具轴向不能移动，同时有一个约定，当配合G78使用G81时，最后一个U值分成U/2，U/4，U/6，U/8四刀车完。例如梯形螺纹Tr20×4长34（有退刀槽）编程如下：2006.22006.2G00X26Z12；G78X19.5Z-34F4；G81U-0.2H10；G26；5.攻螺纹（1）螺纹底孔的加工1）如果底孔等于螺纹孔小径时，则攻螺纹时因挤压作用，使螺纹牙顶与丝锥牙底之间缺少足够的间隙，从而会将丝锥箍住，给继续攻螺纹造成困难，甚至折断丝锥。这种现象在攻细牙螺纹或攻塑性较大的材料更为严重，此外由于攻螺纹中的牙型塑性变形，使攻螺纹后的螺纹孔径小于原底孔直径。因此攻螺纹前的底孔直径必须大于螺纹小径尺寸。2）攻螺纹前底孔直径的确定，底孔直径的大小，要根据工件材料的塑性大小及钻孔的扩张量来考虑，使攻螺纹时有足够的空隙来容纳被挤出的切屑，又能保证加工后的螺纹具有完整的牙型。2006.2按照普通螺纹的标准，内螺纹的最小直径D1=D-1.0825P，内螺纹的公差是正向分布的。为了保证加工出的螺纹孔小径在要求的公差范围内，一般情况下，圆柱螺纹攻螺纹前底孔直径应取螺纹孔小径最小尺寸和最大尺寸中间偏小值。圆锥管螺纹底孔直径应为管端螺纹小径加0.1mm左右。根据上述原则，从实践中总结出钻螺纹底孔用钻头直径的计算公式和具体数据。加工钢和塑性较大的材料，扩张量中等的条件下：D（钻）=D-P

式中，D（钻）为攻螺纹前底孔用的钻头或扩孔钻的直径：D为螺纹公称直径（即大径）；P为螺距。加工铸铁和塑性较小的材料，扩张量较小的条件下：D（钻）=D-（1.05～1.1）P攻螺纹前底孔深度的确定。丝锥由工作部分和柄部组成，工作部分包括切削部分和校验部分，切削部分切出的丝若不经校准部分校准，是不符合螺纹要求的。2006.2当攻不通孔螺纹时，由于丝锥切削部分不能切出完整螺纹牙型，所以孔深要大于所需的螺纹孔深度。一般取：钻孔深度=所需螺孔深度+0.7D（D为螺纹大径）2）攻螺纹的关键攻螺纹和套螺纹一样，只不过攻螺纹是攻内螺纹，套螺纹是套外螺纹。它们的运动都是由一个旋转运动和直线运动合成的。它们的关系是：不论是攻螺纹还是套螺纹，主轴转一周，丝锥或板牙向前走一个螺距，即F=SP。这是应用直线插补思想攻螺纹的情况。（3）攻螺纹循环指令（G82）该指令亦可用来进行攻螺纹和螺纹切头切外螺纹（例如滚压头），这时要使用浮动夹头。当然也可以用G01配合F、M功能来实现。2006.2

G82Z/W＿F＿S＿；

Z/W＿螺孔深或螺纹长度

F＿导程，当用浮动刀柄时F可减小一些编入。

S主轴转速循环过程见图2-53，对右旋螺纹，主轴按M03旋转，丝锥按F攻至Z/W＿后，主轴执行M05、G04、M04，丝锥按F退出，到达起始点处，退刀停止，执行M04、G04、M03。例如，M8螺孔底孔钻深16，攻深10，丝锥T0505编程如下：

G97S300T0505M03；

G00X0Z3M08；

G82Z-10F1.1；

G04X0.5；

G26M09；2006.22006.2二隔螺紫纹切削穿循环1.螺纹切沃削单次奥循环（G92）该指令擦可切削卷锥螺纹眉和圆柱先螺纹（沸图2-5影4）。刀扬具从循肥环起点做开始按迫梯形循锐环，最若后又回参到循环唇起点。太图中虚辆线表示串按R快速移编动，实区线表示绒按F（或E）指令的慌工件进给疲速度移动率；X、Z为螺纹终妈点坐标值碗，U、W为螺纹终债点相对于富循环起点怒的坐标分劣量，I为锥螺战纹始点宁与终点泼的半径农差。加皮工圆柱腾螺纹时愚，I为0，可省剑略（如真图2-5滋4所示）。糟其格式为阅：G92误X（U）＿Z（W）＿I＿F＿/E＿；如图2-5冒5所示M30×幕2—6g普通圆柱抬螺纹，用G92指令加工略，其程序哨设计如下文：由GB/T蝴19裙7—19泪81中查出M30×鞠2—6g的螺纹冠外径为鉴￠30（-0.0摩38～-0.3刃18）mm，取编程铁大径为￠29.7张mm.设其牙熊底由单门一的圆欢弧R构成，取R=0因.2m献m.据计算螺就纹底径为27.币246尖mm.取编程小茅径为￠27.策3mm克.编程如下为：2006卸.2200乱6.2N01貌G50娃X拨270患Z26眨0；N02语M朵03塔S8志0戴T0易101；N03拼G00惭X35扰Z104抬7；N04恒G9彻2添X28.非9汗Z53劈燕F2；N05老X即28.2；N06史X三27.仁7；N07若X硬27.3；N08尽G营00叛X闻270致Z姑260；N09柜M05；N10丑M30；如图2-5窄6所示的圆炎锥螺纹，辟用G92指令加君工，其漆程序为胶：N01诵G序50址X27角0议Z26淡0；N02叫G技97省S3淋00捧M0搜3；N03安T0许101；N04杀X80尤Z6虎2；N05仆G92瞧X49升.6工Z12敞I-5巷F2；N06样X4握8.7；N07稍X4柱8.1；N08窄X4岩8.5；N09扁X4筐8.1；N10零X4师7.0；N11椒GOO跨X斑270塔Z26衡0差T01蚊00散M05；N12僚M02；2006夜.22、螺纹诱切削多敌次循环G76用G76时一段指膨令就可以加完成螺纹校切削循环袍加工程序熄。编程格格式G76镜P（m）(r)贸(a)初Q(⊿若dm鼓in)剩R(d赞);G76史X(U嘱)族Z(W)禽R(居i)未P(k)蛮Q(焦⊿d)贺F(f散);式中m—精加工最疾终重复次李数（1～99）r—倒角量；螺该值大小眨可设置在0.0撞1L～9.9损L之间，铅系数应纸为0.1的整数管倍，用00～99之间的两痒位整数表展示，L为导程匪。a—刀尖的榜角度，刷可以选周择80°，60°，55°，30°，29°，0°六种，其阀角度数值酒用2位数指定简；m,r,愈a可用地飞址一次烫指定，殊如m=2单,r=桂1.2糊P,a盏=60膀°时可写成禾：P02充126蛙0；⊿dm刻in—最小切椅入量；d—精加工疯余量；X（U），Z（W）—终点坐沟标i---螺纹部分侄半径差（i=0时为圆柱副螺纹）；K—螺牙的狗高度（枪用半径腿值指令X轴方向权的距离积）⊿d—第一次述的切入伤量（用奏半径值幼指定）誓。f—螺纹的愿导程（蚊与G32螺纹切削杂时相同）攻。螺纹切削示方式如图2-57所示。图2-5债8所示的厕螺纹切框削程序纠为：G76遍P0厨212月60攀Q0.绣1R职0.1；G76妻X60晴.64协Z25危P令3.6否8夸Q1另.8降F6；·2006宴.2200浴6.2图2-59为零件轴标上的一段味螺纹，螺山纹高度为3.68顶mm,螺距为6mm,螺纹尾端舅倒角为1.1P，刀尖剪角为60°，第一该次车削喝深度1.8者mm,最小车摘削深度0.1m艇m,精车余量0.2叉mm,精车削心次数1次，螺纹益车削前先液精车削外鼠圆柱面，溪其数控程遵序如下：O00讨28N0拾G50迈X80样Z1余30；N2宫G3烫0U方0坝W0；N4温G96抛S20肆0T治0101定M08持M03；N6G斜00伞X68誓Z13招2；N7所G42瞎G01智Z1尾30嫂F0.2；N8家Z2禽5F扑0.2；N9晌G4从0G攻00U踪蝶10；N10良G30璃U遮0沈W0；N12闯G9阶7忆S80饰0扭T02井02浇M0肢8M壳03；