《数控编程与加工训练教程》课件项目6 螺纹零件的编程与加工

项目6螺纹零件的编程与加工技能要求1．掌握FANUC0iMate数控系统的单行程车削螺纹G32、螺纹切削单一循环G92、车螺纹复合循环G76的应用。2．了解螺纹车刀的选用、车螺纹切削用量的选择、掌握车螺纹的走刀路线设计及各主要尺寸的计算。3．了解数控车床加工螺纹零件的特点，并能够正确地对螺纹零件进行数控车削工艺分析及编制数控程序。典型案例

在FANUC0iMate数控车床上加工如图6.1所示螺纹球形轴，设毛坯是Φ52×130mm的棒料，材料为45钢。图6-1典型案例零件图知识学习

一、基本螺纹切削指令（G32）该指令用于车削等螺距直螺纹、锥螺纹。格式：G32X（U）__Z（W）__F__说明：（1）X（U）、Z（W）是螺纹终点坐标；（2）F是螺纹螺距。注意：（1）在车螺纹期间进给速度倍率、主轴速度倍率无效（固定100%）；（2）车螺纹期间不要使用恒表面切削速度控制，而要使用G97；（3）车螺纹时，必须设置升速段和降速段，这样可避免因车刀升降速而影响螺距的稳定。（4）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。（5）螺纹加工中的走刀次数和进刀量（背吃刀量）会直接影响螺纹的加工质量。图6-2升、降速段示例表6-1常用公制螺纹切削的进给次数与背吃刀量(直径值)（单位：mm）例：如图6-6所示，用G32进行圆柱螺纹切削。设定升速段为5㎜，降速段为3㎜。螺纹小径=大径－1.3×P=30-1.3×2=27.4㎜。程序如下：┊G00X29.1Z5；G32Z-42.F2；（第一次车螺纹，背吃刀量为0.9㎜）G00X32；Z5；X28.5；（第二次车螺纹,背吃刀量为0.6㎜）G32Z-42.F2；G00X32；Z5；X27.9；G32Z-42.F2；（第三次车螺纹,背吃刀量为0.6㎜）图6-6

圆柱螺纹切削G00X32；Z5；X27.5；G32Z-42.F2；（第四次车螺纹,背吃刀量为0.4㎜）G00X32；Z5；X27.4；G32Z-42.F2；（最后一次车螺纹,背吃刀量为0.1㎜）G00X32；Z5；┊二、螺纹切削单一循环

G92适用于对直螺纹和锥螺纹进行循环切削，每指定一次，螺纹切削自动进行一次循环。（1）直螺纹切削格式：G92X（U）

Z（W）

F

其中F为螺纹螺距，其轨迹如图6-7所示。图6-7用G92车直螺纹示意图（2）锥螺纹切削格式：G92X（U）

Z（W）

R

F

其轨迹如图6-8所示。图6-8用G92车锥螺纹示意图例：如图6-6所示，用G92指令编程。┊G00X40Z5；（刀具定位到循环起点）G92X29.1Z-42F2；（第一次车螺纹）X28.5；（第二次车螺纹）X27.9；（第三次车螺纹）X27.5；（第四次车螺纹）X27.4；（最后一次车螺纹）G00X150Z150；（刀具回换刀点）┊关于加工螺纹时的每次切入深度及切入次数，请参考表5.1。三、车螺纹复合循环

G76

该指令用于多次自动循环车螺纹，数控加工程序中只需指定一次，并在指令中定义好有关参数，则能自动进行加工，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，该指令的执行过程如图6-9所示。图6-9螺纹车削循环G76指令G76的编程需要同时用两条指令定义，其格式为：

G76Pm

r

aQ

dminRd

G76X（u）

Z（W）

RiPkQ

dFL

说明：（1）m是精车重复次数，从1～99，该参数为模态量；（2）r是螺纹尾端倒角值，该值的大小可设置在0.0L～9.9L之间，系数应为0.1的整数倍，用00～99之间的两位整数来表示，其中L为螺距。该参数为模态量；（3）a是刀具角度，可从80o、60o、55o、30o、29o、0o六个角度中选择，用两位整数来表示，该参数为模态量；m、r、a用地址P同时指定，例如，m=2，r=1.2L，a=60o，表示为P021260。（4）

dmin是最小车削深度，用半径值编程。车削过程中每次的车削深度为，当计算深度小于这个极限值时，车削深度锁定在这个值。该参数为模态量；（5）d是精车余量，用半径值编程，该参数为模态量；（6）X（U）、Z（W）是螺纹终点坐标值；（7）i是螺纹锥度值，用半径值编程。若R=0，则为直螺纹；（8）k是螺纹高度，用半径值编程；（9）

d是第一次车削深度，用半径值编程；i、k、

d的数值应以无小数点形式表示。（10）L是螺距。典型案例实施2．刀具与切削用量选择

1．零件工艺分析

3．参考程序图6-11粗车各外圆的走刀路线1．零件工艺分析图6-12半精车各外圆的走刀路线图6-13精车各外圆的走刀路线如图6-12所示，半精车各外圆的走刀路线为：a→b→c→d→e→f→g→h。如图6-13所示，精车各外圆的走刀路线为：A→B→C→D→E→F→G→H→I。尺寸计算2.刀具与切削用量选择产品名称或代号课内实训样件零件名称螺纹轴零件零件图号6-1序号刀具号刀具名称数量加工表面刀具半径R／mm刀具补偿号备注1T01外圆机夹粗车刀（刀尖55°）1车端面、粗车、半精车各外圆0.401

2T02外圆机夹精车刀（刀尖35°）1精车各外圆0.202

3T03切断刀1加工退刀槽B=4mm03

4T04螺纹刀1加工外螺纹0.204

编制

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批准

共1页第1页表6-7刀具选择表单位名称××××××产品名称或代号零件名称零件图号课内实训样件螺纹轴零件6-1工序号程序编号夹具名称使用设备数控系统场地006O0604三爪卡盘数控车床CKA6140FANUC

0iMate数控实训中心机房、车间工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速n（r/min）进给量f

(mm/r)背吃刀量mm备注01车端面T0101

8000.21

02粗车各外圆T0101

8000.22

03半精车各外圆T0101

8000.2

04精车各外圆T0202

12000.10.5

05切槽T0303

6000.05

06螺纹车削T0404

500螺距2

07切断T0303

4000.05

编制

审核

批准

共1页第1页表6-8工艺卡片3．参考程序程序说明O0604；加工程序名N5T0101；换1号刀N10M03S800；主轴正转，转速800r/minN15G00X60.0Z20.0；刀具快速定位N20X56.0Z0；快速定位，准备车端面N25G01X0F0.2；车端面N30Z1.0；

N35X48.0；刀具移到1点N40Z-60.5；刀具移到2点N45X55.0Z-78.0；刀具移到3点N50G00Z1.0；刀具移到4点N55X44.0；刀具移到5点N60G01Z-57.328；刀具移到6点N65X55.0；刀具移到7点N70G00Z1.0；刀具移到4点N75G01X41.0；刀具移到8点N80Z-53.0；刀具移到9点N85X44.0Z-57.328；刀具移到6点N90X48.104Z-65.5；刀具移到10点N95X52.0；刀具移到11点N100G00Z1.0；

N105X37.0；刀具移到a点N110G01Z-18.0；刀具移到b点N115X41.0；刀具移到c点N120Z-28.0；刀具移到d点N125G02U0W-15.0R15.0；刀具移到e点N130G01Z-10.0；刀具移到f点N135G03U10.0W-25.0R80.0；刀具移到g点N140G01Z-91.0；

刀具移到h点N145X54.0；

N150G00X100.0Z100.0；

N155T0202；

换2号刀N160M03S1200；主轴正转，转速1200r/minN165G00X50.0Z6.0；

N170G42X30.0Z1.0；

N175G01X35.8Z-2.0；

N180Z-18.0；

N185X40.0；

N190W-10.0；

N195G02U0W-15.0R15.0；

N200G01W-10.0；

N205G03U10.0W-25.0R80.0；

N210G01Z-91.0；

N215X54.0；

N220G40X60.0Z-95.0；

N225G00X100.0Z100.0；

N230T0303；换3号刀N235M03S600；主轴正转，转速600r/minN240G00X42.0Z-18.0；

N245G01X32.0F0.05；切槽N250X42.0；

N255G00X100.0Z100.0；

N260T0404；换4号刀N265M03S500；主轴正转，转速500r/minN270G00X41.0Z2.0；

N275G92X35.1Z-17.0F2；车螺纹N280X34.5；

N285X33.9；

N290X33.5；

N295X33.4；

N300G00X100.0Z100.0；

N305T0303；

N310M03S400；

N315G00X54.0Z-91.0；

N320G01X5.0F0.05；切断N325X54.0；

N330G00X100.0Z100.0；

N335M05；

N340M30；程序结束实施步骤1.完成本次加工任务按以下7个步骤完成：（1）检查机床，确认机床正常时，开机并回零；（2）装刀及工件装夹；（3）对刀，将工件坐标系原点设置在右端面回转中心；（4）输入并检查加工程序；（5）各项工作准备好后开始切削。（6）在加工一定尺寸后测量其精度，示范精度检验方法。指导学生利用修改刀补设置，校正尺寸精度。（7）加工完毕后将工件取出，去除毛刺，同时