数控车削加工技术 课件 王振 项目9-11 切槽、切断加工工艺及编程；螺纹车削工艺及编程；编制典型零件车削工艺及程序

教学目标

【知识目标】

掌握在数控车床上切断工件与切沟槽的基本方法；

掌握切断刀的安装、调整以及对刀操作；

掌握切槽切断指令的编程格式与编程方法；

掌握内切槽、外切槽、典型槽的加工方法；

掌握切断与沟槽加工的加工工艺。9切槽、切断加工工艺及编程

【能力目标】

能在数控车床上完成工件的切断及沟槽的加工；

能正确的完成切断刀的安装、调整以及对刀操作。

【素质目标】

培养学生的知识应用能力、学习能力和动手能力；

培养学生团队协作能力、成员协调能力和决策能力；

培养学生强烈的责任感和良好的工作习惯。9切槽、切断加工工艺及编程

9.1切槽加工工艺在加工机械零件过程中，经常需要切断零件；在车削螺纹时为退刀方便，并使零件装配有一个正确的轴向位置须开设退刀槽；在加工变径轴过程中也常用排刀切削等加工零件，这些都需要进行切槽或切断，所以说切槽或切断机械加工过程中不可缺少的一个环节。

1、切槽(切断)刀切槽(切断)刀是以横向进给为主，前端的切削刃为主切削刃、有两个刀尖、两侧为副切削刃，刀头窄而长、强度差；主切削刃太宽会引起振动，切断时浪费材料，太窄又削弱刀头的强度。9.1.1切槽(切断)刀9.1切槽加工工艺主切削刃可以用如下经验公式计算：dα≈（0.5～0.6） （mm）其中：α主切削刃的宽度，mm；d待加工零件表面直径，mm。刀头的长度可以用如下经验公式计算：L=h+（2～3）（mm）其中：L刀头长度，mm，h切入深度，mm。8.1.1切槽(切断)刀9.1切槽加工工艺

2、车槽工序安排车槽一般按排在粗车和半精车之后，精车之前。若零件的刚性好或精度要求不高时也可以在精车后再车槽。

3、窄槽加工方法当槽宽度尺寸不大，可用刀头宽度等于槽宽的切槽刀，一次进刀切出，如图9-1所示。编程时还可用G04指令在刀具切至槽底时停留一定时间，以光整槽底。8.1.1切槽(切断)刀9.1切槽加工工艺

4、宽槽加工方法当槽宽度尺寸较大（大于切槽刀刀头宽度），应采用多次进刀法加工，并在槽底及槽壁两侧留有一定精车余量，然后根据槽底、槽宽尺寸进行精加工。具体路线如图9-1-2所示。9.1.1切槽(切断)刀9.1切槽加工工艺

5、切槽加工应注意的问题(1)切槽刀有左、右两个刀尖及切削刃中心处等三个刀位点，在整个加工程序中应采用同一个刀位点，一般采用左侧刀尖作为刀位点，对刀、编程较方便。如图9-1-3所示。9.1切槽加工工艺图9-1-39.1.1切槽(切断)刀（2）切槽过程中退刀路线应合理，避免产生撞刀现象；切槽后应先沿径向（X向）退出刀具，再沿轴向（Z向）退刀。如图9-1-4所示。9.1切槽加工工艺图9-1-49.1.1切槽(切断)刀

5、切槽刀的对刀切槽刀对刀时采用左侧刀尖为刀位点，与编程采用的刀位点一致。对刀操作步骤：（1）Z向对刀，如图9-1-5所示。（2）X向对刀，如图9-1-6所示。9.1切槽加工工艺图9-1-5图9-1-69.1.1切槽(切断)刀

6、对刀操作注意事项：（1）切槽刀刀头强度低，易折断，安装时应按要求严格装夹。（2）加工中使用两把车刀，对刀时每把刀具的刀具号及补偿号不要弄错。（3）对刀时，外圆车刀采用试切端面、外圆方法进行，切槽刀不能再切端面，否则，加工后零件长度尺寸会发生变化。（4）首件加工时仍尽可能采用单步运行，程序准确无误后再采用自动方式加工以避免意外。（5）对刀时，刀具接近工件过程中，进给倍率要小，避免产生撞刀现象。（6）切断刀采用左侧刀尖作刀位点，编程时刀头宽度尺寸应考虑在内。9.1切槽加工工艺9.1.1切槽(切断)刀

学习任务2一般凹槽的切削工艺与编程案例导入:如图9-2所示，毛坯为直径为34mm棒料，材料45#钢，T01：93°外圆车刀，T02：60°外螺纹刀，T04：切断刀（刀宽3mm）。9.1切槽加工工艺

一、凹槽加工工艺简介1、凹槽加工的特点。外圆切槽加工：对于粗加工宽槽或方肩间的车削，最常用的加工方法为多步切屑、陷入车削和坡走车削，需要单独的精加工。如果槽宽比槽深小，则推荐执行多步切槽工序；如果槽宽比槽深要大，则推荐使用陷入车削工序；如果棒材或零件细长或强度低，推荐进行坡走车削。端面切槽加工：在零件端面上进行轴向切槽需选用端面切槽刀具以实现圆形切槽，分多步进行切削槽，保持低的轴向进给率，以避免切屑堵塞。从切削最大直径开始，并向内切削以获取最佳切屑控制。9.1.3凹槽加工工艺简介9.1切槽加工工艺

2、刀具的选择切断刀的刀柄选择原则：尽可能降低刀具偏斜和振动趋势，一般选择具有最小悬深的刀柄或刀板，选择尽可能大的刀柄尺寸，选择尽可能大刀片座（宽）的刀板或刀柄，选择不小于插入长度的刀板高度，刀具悬深不应超过8倍的刀片宽度。刀片的选择：刀片共三种类型：中置型（N），其切削刃与刀具的进给方向（主偏角0度）成直角，中置型刀片可提供坚固的切削力，其切削力主要为径向切削力，具备稳定的切削作用、良好的切屑形成和长的刀具寿命以及成直线进行切削；右手（R）和左手（L）型刀片，两者都有一定角度的主偏角，适用于对工件切口末端进行精加工，选择合适的刀片左右手，便于切削刃的前角靠近切断部分，去除工件毛刺和飞边。9.1.3凹槽加工工艺简介9.1切槽加工工艺

三、程序编写1、零件图工艺分析（1）技术要求分析。如图9-2所示，零件包括圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、一个外沟槽、外螺纹、切断等加工。零件材料为45#钢，无热处理和硬度要求。（2）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。由于工件较小，为了加工路径清晰，加工起点和换刀点可以设为同一点，放在Z向距工件前端面200mm，X向距轴心线100mm的位置。（3）制定加工方案，确定各刀具及切削用量。加工刀具的确定如表9-1所示，加工方案的制定如表9-2所示。9.1切槽加工工艺9.1.3凹槽加工工艺简介

2、数值计算（1）设定程序原点，以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。（2）计算各节点位置坐标值，略。（3）螺纹加工前轴径的大小：D孔＝140.2＝13.8（4）当螺距p＝1.5时，查表得牙深h＝0.974，分4次进给，每次进给的吃刀量分别为：0.8、0.6、0.4、0.16。

3、程序清单9.2.1数值计算9.2切槽加工工艺案例导入:加工如图9-3所示零件，用复合循环切沟槽指令加工，其毛坯为棒料。工艺设计为:粗加工时切深1.5mm，进给速度0.2mm/r，主轴转速300r/min;精加工余量为1mm（直径量），Z向1mm，进给速度为0.15mm/r，主轴转速为800r/min。9.3复合循环切削沟槽—G75为完成此项任务，需掌握的知识如下：

9.3.1G75切槽复合循环指令1）格式：G75R;G75XZPQF;2）各地址含义：R—退刀量XZ为槽的终点坐标（相对于起点）P---X向每次切深（无符号，半径值）Q----每完成一次径向切削后，在Z向的移动量，此值小于刀宽，无符号。纵向切槽循环指令G75的动作路线示意图：9.3.1G75切槽复合循环指令9.3复合循环切削沟槽—G759.3.1G75切槽复合循环指令9.3复合循环切削沟槽—G75

9.3.2编程注意事项：1、必须首先定义一个起点，如果你想从槽的左侧开始加工，则该起点在Z向等于左侧Z坐标，X向略大于工件直径，右侧也是如此。否则机床将发生不可预想的运动。2、切槽刀一般左刀尖为刀位点，所以一般定义槽左侧为起点，终点要考虑刀宽。3、PQ的编程值以0.001毫米为单位。4、由于G75是一个粗加工循环，因此在编程时槽的两侧和底部都要留有精加工余量，以便再用G1指令进行精加工。5、循环结束后，刀具停留在起点。明确这一点对于下一步编程非常重要9.3.2编程注意事项9.3复合循环切削沟槽—G759.3.3程序清单9.3复合循环切削沟槽—G75学习任务4切断工艺及编程案例导入:切断如图8-4所示零件，切断刀的刀宽为5mm。9.3.4切断工艺及编程9.3复合循环切削沟槽—G75

（一）刀具选择切断要用切断刀，切断刀的形状与切槽刀相似,刀位点左刀尖。常用的切断方法有直进法和左右借刀法两种。直进法常用于切断铸铁等脆性材料；左右借刀法常用于切断钢等塑性材料。

（二）工艺分析（1）采用手动切削右端面。（2）保证Z向尺寸50mm，在移动刀具时应加刀宽4m（3）径向进给应过X=0点。(4)径向切断工件要留余量，保证工件不能掉到托板上，以免擦伤已加工表面；端面切断，径向尺寸要过轴线，以确保工件端面平整。9.3.4切断工艺及编程9.3复合循环切削沟槽—G75

学习任务5子程序在切槽加工中的应用案例导入:如图所示为车削不等距槽。已知：毛坯直径37mm，长度77mm，一号外圆车刀，二号切断刀，宽度为2mm。9.3.5子程序在切槽加工中的应用9.3复合循环切削沟槽—G75为完成此项任务，需掌握的知识如下：

一、子程序的结构子程序与主程序相似，由子程序名、程序内容和程序结束指令组成。例如O子程序名……子程序内容M99；子程序结束一个子程序也可以调用下一级的子程序。子程序必须在主程序结束指令后建立，其作用相当于一个固定循环。9.3.5子程序在切槽加工中的应用9.3复合循环切削沟槽—G75

二、子程序的调用FANUC0i系统子程序调用格式为：M98Pxxxxxxx；说明：M98：子程序调用字；P后面的前3位数字为子程序重复调用次数；后4位数字为子程序号。当不指定重复次数时，子程序只调用一次。例如：M98P51002；该指令连续调用子程序（1002号）5次。子程序调用指令（M98P）可以与运动指令在同一个程序段中使用。例如：G00X100.M98P12009.3.5子程序在切槽加工中的应用9.3复合循环切削沟槽—G75

四、子程序的嵌套程序调用下一级子程序称为嵌套，上一级子程序与下一级子程序的关系，与主程序与第一层子程序的关系相同。

9.3.5子程序在切槽加工中的应用9.3复合循环切削沟槽—G7510螺纹车削工艺及编程教学目标〖知识目标〗1.熟悉螺纹的种类、特点与应用2.运用G32代码编程车削螺纹3.运用G92代码编程车削螺纹4.运用G76代码编程车削螺纹5.熟悉车床类型与组成6.螺纹车刀类型与安装方法7.三角形、梯形、内螺纹车削加工方法10螺纹车削工艺及编程〖能力目标〗1.能熟练操作车床并加工螺纹零件2.合理选择车刀类型并能够正确安装3.掌握三角形、梯形、内螺纹车削加工工艺4.能够正确制定螺纹零件加工工艺过程〖素质目标〗1.培养学生的知识应用能力、学习能力和动手能力2.培养学生团队协作能力、成员协调能力和决策能力3.具备良好的沟通能力及评价自我和他人的能力4.强烈的责任感和良好的工作习惯10.1螺纹车削加工概述及加工工艺1.螺纹的分类10.1.1螺纹车削加工基础螺纹分类螺纹种类外形及牙形图牙型符号螺纹种类外形及牙型图牙型符号连接螺纹粗牙普通螺纹

M非螺纹密封的管螺纹

G细牙普通螺纹用螺纹密封的管螺纹

RcRpR传动螺纹梯形螺纹

Tr锯齿螺纹

B10.1螺纹车削加工概述及加工工艺2.螺纹的工艺结构（1）倒角。为了防止端部螺纹碰伤手以及在装配中便于对中，在内、外螺纹的端部一般都有倒角10.1.1螺纹车削加工基础10.1螺纹车削加工概述及加工工艺(2)螺尾和退刀槽在加工螺纹时，由于车刀的退出或丝锥的本身结构，都造成螺纹最后几个牙不完整，这一段不完整的螺纹称为螺尾10.1.1螺纹车削加工基础10.1螺纹车削加工概述及加工工艺车削螺纹时，为了便于退刀，并避免产生螺尾，可在螺纹的终止处预先车出一个小槽，称为退刀槽10.1.1螺纹车削加工基础10.1螺纹车削加工概述及加工工艺1.螺纹车削进刀方式的选择螺纹车削的进刀方式是由切削机床、工件材料、刀片槽形及所加工螺纹的螺距来确定的，通常有以下几种进刀方式（1）径向进刀。径向进刀是最常用的切削方式。车刀左右两侧同时切削，所受轴向分力有所抵消。两侧面均匀磨损，能保证螺纹牙型清晰，但存在排屑不畅，散热不好，集中受力等问题。这种进刀方式适用于切削1.5mm以下的螺距的螺纹。（2）单侧面进刀。刀具以和径向成27°-30°角的方向进刀切削。切削从刀刃上卷开，形成条状屑，散热较好。其缺点是另一刃因不切削而发生摩擦，这会导致积削瘤10.1.2螺纹车削加工工艺的选择10.1螺纹车削加工概述及加工工艺的产生、表面粗糙度值高和工件硬化。（3）双侧面同时进刀。刀具以和径向成27°-30°角的方向进刀切削。刀刃两面切削，形成卷屑瘤，排屑流畅，散热好，螺纹表面粗糙度值较低。一般来说，一般来说，此种进刀方式是车削不锈钢、合金钢和碳素钢的最好方法，约90%的车螺纹材料皆用此法，它通常可调用固定循环，编程方便。2.螺纹加工方式的选择螺纹有右旋和左旋之分。顺时针旋转时旋入的螺纹称为右旋螺纹；逆时针旋转时旋入得螺纹称为左旋螺纹，如图所示。工程上常用右旋螺纹.10.1.2螺纹车削加工工艺的选择10.1螺纹车削加工概述及加工工艺10.1.2螺纹车削加工工艺的选择10.1螺纹车削加工概述及加工工艺3.车削螺纹用量的选择（1）主轴转速在数控车床上加工螺纹，主轴转速受数控系统、螺尾导程、刀具、零件尺寸和材料等多种因素影响。不同的数控系统，有不同的推荐主轴转速范围，操作者在仔细查阅说明书后，可根据实际情况选用，大多数经济型数控车床车削螺纹时，推荐主轴转速为n≤1200/p-k式中：P---零件的螺距，mm；K---保险系数，一般取80；N---主轴转速，r/min10.1.2螺纹车削加工工艺的选择10.1螺纹车削加工概述及加工工艺例如加工M30X2普通外螺纹时，主轴转速n≤1200/p-k=（1200/2-80）r/min=520r/min，根据零件材料、刀具等因素取n=400-500r/min，学生实习时一般取n=400r/min.若是加工内螺纹，可以再小一些。（2）背吃刀量的选用及分配加工螺纹时，单边切削深度等于螺纹实际牙型高度时，一般取h=0.65P。车削时应遵循后一刀的背吃刀量不能超过前一刀的背吃刀量的原则，即递减的背吃刀量分配方式，否则会因切削面积的增加、切削力过大而损坏刀具。但为了提高螺纹表面的粗糙度，用硬质合金螺纹车刀时，最后一刀的背吃刀量不能小于0.1mm。10.1.2螺纹车削加工工艺的选择10.1螺纹车削加工概述及加工工艺（3）进给量f单线螺纹的进给量等于螺距，即f=p多线螺纹的进给量等于导程，即f=L在数控车床上加工双线螺纹时，进给量为一个导程，常用的方法是车削第一条螺纹后，轴向移动一个螺距（用G01指令），再加工第二条螺纹。10.1.2螺纹车削加工工艺的选择10.2单行程螺纹切削指令-G321.代码功能执行G32代码可以采用直线加工等螺距的圆柱螺纹、圆锥螺纹、端面螺纹和连续的多段螺纹。2.G32代码的循环轨迹G32代码刀具的运动轨迹是从起点到终点的一条直线。从起点到终点的位移量（X轴按半径值）较大的坐标轴称为长轴，另一个坐标轴成为短轴，运动过程中主轴每转一圈长轴移动一个螺距，短轴与长轴作直线插补，刀具切削工件时，在工件表面形成一条等螺距的螺旋切槽，实现等螺距螺纹的加工10.1.2螺纹车削加工工艺的选择10.2单行程螺纹切削指令-G322.G32代码格式（1）代码格式G32X（U）__Z（W）__F（I）__；F：公制螺纹螺距，（0.001～500mm）为主轴转一圈长轴的移动量，F指令值执行后保持有效，直至再次执行给定螺纹螺距的F指令字。I：每英寸螺纹的牙数（0.06～25400牙/英寸），为长轴方向1英寸（25.4mm）长度上螺纹的牙数，也可理解为长轴移动1英寸（25.4mm）时主轴旋转的圈数。I指令值执行后不保持，每次加工英制螺纹都必须输入I指令字。10.2单行程螺纹切削指令-G32（2）、代码说明G32为模态G指令起点和终点的X坐标值相同（不输入X或U）时，进行直螺纹切削；起点和终点的Z坐标值相同（不输入Z或W）时，进行端面螺纹切削；起点和终点X、Z坐标值都不相同时，进行锥螺纹切削。10.2单行程螺纹切削指令-G324、编程实例螺纹螺距：4mm。δ1=3mm，δ2=3mm，总切深1mm（单边），分两次切入。10.2单行程螺纹切削指令-G32G00X29Z3；（第一次切入0.5mm）G32X51W-76F4.0；（锥螺纹第一次切削）G00X55；（刀具退出）Z3；（Z向回起点）X28；（第二次再进刀0.5mm）G32X50W-76F4.0（锥螺纹第二次切削）G00X55；（刀具退出）Z3；（Z向回起点）10.2单行程螺纹切削指令-G325、编程注意事项（1）由于在螺纹切削的开始及结束部分X轴、Z轴有加减速过程，此时的螺距误差较大，因此，需要在实际螺纹起点前留出一个引入长度δ1、在实际螺纹终点后留出一个引出长度（通常称为退刀槽）δ2（2）G32的起点、终点和螺纹螺距确定的条件下，螺纹切削时X轴、Z轴的移动速度由主轴转速决定，与切削进给速度倍率无关。螺纹切削时主轴倍率控制有效，主轴转速发生变化时，由于X轴、Z轴加减速的原因会使螺距误差增大，因此，螺纹切削时不要进行主轴转速调整，更不要停止主轴（主轴停止将导致刀具和工件损坏）。10.2单行程螺纹切削指令-G32（3）在螺纹切削时执行进给保持操作后，系统显示“暂停”、螺纹切削不停止，直到当前程序段后的第一个非螺纹切削程序段执行完才停止运动、程序运行暂停。（4）单程序段运行在螺纹切削时无效，在执行完当前程序段后的第一个非螺纹切削程序段后程序运行暂停。（5）系统复位、急停或驱动报警时，螺纹切削立即停止。10.3单一固定循环车削螺纹—G921.代码功能螺纹切削循环G92代码，单一固定循环，车削等距螺纹的直螺纹和锥螺纹。2.G92代码的循环轨迹（1）从进刀点（循环起点）开始，径向（X轴）快速移动到螺纹起始点。（2）从螺纹起始点进行“螺纹插补”，直至螺纹终点（3）径向（X）轴以快速移动速度退刀，至X轴绝对坐标与起点相同处。（4）轴向（Z轴）快速移动返回到循环起点，循环结束。10.3单一固定循环车削螺纹—G9210.3单一固定循环车削螺纹—G923.G92代码的格式（1）代码的格式G92X（U）_Z（W）_F_（直螺纹切削循环）G92X（U）_Z（W）_R_F_(锥螺纹切削循环）直螺纹切削循环，常用格式：G92X（U）_Z（W）_F_；（第一次车削）X（U）_；（第二次车削）X（U）_；（第三次车削）……（第N次车削循环）10.3单一固定循环车削螺纹—G92（2）代码说明G92为模态G代码。X：切削终点X轴绝对坐标值。U：切削终点与起点X轴绝对坐标值的差值。Z：切削终点Z轴的绝对坐标值。W：切削终点与起点Z轴绝对坐标的差值。R：切削起点与终点X轴绝对坐标的差值（半径值），当R与U的符号不一致时，要求|R|≤|U/2|。F：螺纹导程，取值范围0.001～500㎜，F指令执行后保持，可省略输入；10.3单一固定循环车削螺纹—G924.编程实例（1）如下图所示，运用直螺纹切削循环指令编程。10.3单一固定循环车削螺纹—G92程序语句M03S300T0101G00X35Z3G92X29.2Z-21F1.5

X28.6

X28.2

X28.04G00X100Z50M05M3010.3单一固定循环车削螺纹—G92（2）如下图所示，运用锥螺纹切削循环指令编程。10.3单一固定循环车削螺纹—G92程序语句M03S300T0101G00X52Z2G92X49.6Z-48R-5F2

X48.7Z-48R-5

X48.1Z-48R-5

X47.5Z-48R-5

X47.1Z-48R-5

X47Z-48R-5G00X100Z50M05M3010.4螺纹切削复合循环指令—G761.代码功能螺纹复合循环指令可以实现一个G功能代码完成螺纹段的全部加工任务，由系统根据程序指定的车削次数自动分配每次的切削深度（背吃刀量）来进行加工。它的进刀方法有利于改善刀具的的切削条件，在编程中优先考虑应用该指令。该螺纹切削循环的工艺性比较合理，编程效率较高。2.G76代码车削螺纹的循环轨迹其切削循环轨迹如图所示，10.4螺纹切削复合循环指令—G76刀具以A点为切削循环起点，以G00方式沿X方向进给到牙顶X坐标处，再以螺纹切削方式到Z向终点，形成收尾后到达D点，然后快速返回到A点，准备下一个循环，依此类推，直至循环结束，加工出完整的螺纹。10.4螺纹切削复合循环指令—G763.G76指令格式（1）代码格式G76P(m)(r)(a)___Q(△dmin)____R(d)____G76X（U）___Z（W）___R（i）___P（K）___Q(△d)___F（L）___（2）代码说明P(m)：精加工次数（00～99），为模态值,在螺纹精车时，每次进给的切削量等于精车的切削量。P（r）：螺纹Z向退尾长度（00～99）单位：0.1×L，L为螺纹螺距，为模态值，螺纹退尾功能可实现无退尾槽的螺纹加工。10.4螺纹切削复合循环指令—G76P（a）：刀尖角度（二位数字），为模态值；在80、60、55、30、29和0六个角度中选一个，用2位数指定，本指定是状态指定，在另一个指定前不会改变。Q（△dmin）：螺纹粗车时的最小切削深度（粗车的最后一刀深度），半径值，单位：μm当最后一次切削深度比△dmin值还小时，则以△dmin作为本次粗车的切削量。设置△dmin是为了避免由于螺纹粗车切削量递减造成粗车切削用量过小、粗车次数过多。R（d）：精加工余量（半径值）；X：切削终点X轴绝对坐标值。10.4螺纹切削复合循环指令—G76U：切削终点与起点X轴绝对坐标值的差值。Z：切削终点Z轴的绝对坐标值。W：切削终点与起点Z轴绝对坐标的差值。R（i）：螺纹切削起点与终点的半径差。当i为0时，为直螺纹切削；未输入R（i）时，系统按R（i）=0（直螺纹）处理。P（k）：螺纹高度，该值由X轴方向上的半径值指定（0.65P）；Q(△d)：第一次切削深度（半径值）；F（L）：螺纹导程。10.4螺纹切削复合循环指令—G764.编程实例用G76指令加工螺纹程序，如下图所示为零件轴上的一段直螺纹，螺纹高度为2mm,螺距为4mm，螺纹尾端倒角值为1.0L，刀尖角为60°，第一次车削深度0.8mm，最小车削深度0.1mm。10.4螺纹切削复合循环指令—G76程序语句…N13M03S300N14T0101N15G00X62Z2N16G76P040460Q100R0.05N17G76X50Z-50P200Q80F4N18G00X100N19Z100N20M3010.5内螺纹切削工艺与编程内螺纹是在圆柱（圆锥）的内表面形成的螺纹，如图所示。10.5内螺纹切削工艺与编程1.内螺纹加工尺寸分析内螺纹的底孔直径D1计及内螺纹实际大径D计的确定。车削内螺纹时，需计算实际车削时的内螺纹的底孔直径D1计及内螺纹实际大径D计，车削M24×1.5内螺纹，零件材料为45＃钢，试计算实际车削时内螺纹的底孔直径和D1计，以及内螺纹实际大径D计。（1）由于车削时车刀的挤压作用，内孔直径要缩小，所以车削时螺纹的底孔直径应大于螺纹小径。计算公式如下：D1计=D-1.0826P式中：D——内螺纹的公称直径，㎜；P——是内螺纹的螺距，㎜。一般实际切削时的内螺纹底孔直径：10.5内螺纹切削工艺与编程钢和塑性材料取D1计=D-P铸铁和脆性材料D1计=D-（1.05～1.1）P（1）内螺纹实际牙型高度同外螺纹，h1实=0.6495P，取h1实=0.65P，内螺纹实际大径D计=D，内螺纹小径D1=D-1.3P。在本例中实际车削时的内螺纹的底孔直径取D1计=D-P=24-1.5=22.5㎜，螺纹实际牙型高度h1实=0.65P=0.65×1.5=0.975㎜.内螺纹实际大径D计=D=24㎜，内螺纹小径D1=D-1.3P=24-1.3×1.5=22.05㎜.10.5内螺纹切削工艺与编程式中：D——内螺纹的公称直径，㎜；P——是内螺纹的螺距，㎜。一般实际切削时的内螺纹底孔直径：钢和塑性材料取D1计=D-P铸铁和脆性材料D1计=D-（1.05～1.1）P（1）内螺纹实际牙型高度同外螺纹，h1实=0.6495P，取h1实=0.65P，内螺纹实际大径D计=D，内螺纹小径D1=D-1.3P。在本例中实际车削时的内螺纹的底孔直径取D1计=D-P=24-1.5=22.5㎜，螺纹实际牙型高度h1实=0.65P=0.65×1.5=0.975㎜.内螺纹实际大径D计=D=24㎜，内螺纹小径D1=D-1.3P=24-1.3×1.5=22.05㎜.10.5内螺纹切削工艺与编程2.螺纹起点与螺纹终点轴向尺寸的确定如图所示，由于车削螺纹起始需要一个加速过程，结束前有一个减速过程，因此车螺纹时，两端必须设置足够的升速进刀段δ1和减速退刀段δ2。δ1和δ2的数值与螺纹的螺距和螺纹精度有关。10.5内螺纹切削工艺与编程10.5内螺纹切削工艺与编程实际成产中，一般δ1值取2～5㎜，大螺距和高精度的螺纹取大值，δ2值不得大于退刀槽宽度，一般为退刀槽宽度的一半左右，取1～3㎜，若螺纹收尾没有退刀槽时，收尾处的形状与数控系统有关，一般按45°退刀收尾。加工本例中M24X1.5普通内螺纹时，根据螺距和螺纹精度δ1=3㎜，δ2=5㎜。3.切削用量的选用在数控车床上加工螺纹，主轴转速受数控系统、螺尾导程、刀具、零件尺寸和材料等多种因素影响。不同的数控系统，有不同的推荐主轴转速范围，操作者在仔细查阅说明书后，可根据实际情况选用，大多数经济型数控车床车削螺纹时，推荐主轴转速为n≤1200/p-k10.5内螺纹切削工艺与编程式中：P---零件的螺距，mm；K---保险系数，一般取80；N---主轴转速，r/min例如加工M24X1.5普通内螺纹时，主轴转速n≤1200/p-k=（1200/1.5-80）r/min=720r/min，根据零件材料、刀具等因素取n=500-700r/min，学生实习时一般取n=500r/min.考虑到内螺纹的因素，可以再小一些。4.背吃刀量的选用及分配加工螺纹时，单边切削深度等于螺纹实际牙型高度时，一般取h=0.65P。车削时应遵循后一刀的背吃刀量不能超过前一刀的背吃刀量的原则，即递减的背吃刀量分配方式，否则会因切削面积的增加、切削力过大而损坏刀具。但为了提高螺纹表面的粗糙度，用硬质合金螺纹车刀时，10.5内螺纹切削工艺与编程最后一刀的背吃刀量不能小于0.1mm。常用螺纹加工走到次数与分层切削余量可查表。5.进给量f单线螺纹的进给量等于螺距，即f=p多线螺纹的进给量等于导程，即f=L6.编程实例

如图所示M40×2内螺纹编程。根据标准可知，其螺距为2.309mm（即25.4/11），牙深为1.299mm10.5内螺纹切削工艺与编程其它尺寸如图。用五次吃刀，每次吃刀量(直径值)分别为0.9mm、0.6mm

、0.6mm

、0.4mm、0.1mm，螺纹刀刀尖角为60°。10.5内螺纹切削工艺与编程程序清单10.5内螺纹切削工艺与编程10.6典型螺纹车削工艺分析、编程及仿真实践任务导入10.6典型螺纹车削工艺分析、编程及仿真实践一、设计过程1.所用设备、刀具、量具（1）设备。根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可，故选用CK6136型数控卧式车床。（2）刀具。<1>90°外圆车刀<2>35°外圆车刀<3>20㎜麻花钻<4>内孔镗刀<5>切槽刀10.6典型螺纹车削工艺分析、编程及仿真实践<6>60°外螺纹车刀<7>60°内螺纹车刀（3）夹具。对于这类零件以轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持ø40外圆，使工件伸出卡盘100㎜，一次装夹完成粗、精加工。（4）量具。<1>游标卡尺：0～125㎜<2>外径千分尺：0～25㎜,25～50㎜。<3>螺纹环规。10.6典型螺纹车削工艺分析、编程及仿真实践5.毛坯材料。工件毛坯材料：采用ø40的棒料，长140㎜，材料为45＃钢。6.加工工序（1）工步。①夹左端车右端面，粗精车ø38×75、ø32×66、ø30×56②切槽。切ø26×8螺纹退刀槽，用有刀尖倒出M30×1.5螺纹左端C2倒角③用螺纹车刀车削M30×1.5螺纹④掉头装夹ø32外圆，车右端面到总长，粗车ø32×32外圆⑤用ø20㎜麻花钻钻ø20底孔10.6典型螺纹车削工艺分析、编程及仿真实践⑥用镗刀镗ø22内孔切削用量在粗加工阶段，取主轴转速600r/min、进给量80mm/min；精加工阶段取主轴转速1000r/min、切槽阶段取主轴转速500r/min，进给量40mm/min。在车螺纹阶段，取主轴转速500r/min。对于待加工的M30×1.5的普通外螺纹：螺距为1.5mm，侧牙深H=0.974mm,走刀4次，切削深度如表。10.6典型螺纹车削工艺分析、编程及仿真实践走刀次数切削深度10.820.630.440.1610.6典型螺纹车削工艺分析、编程及仿真实践7.程序清单工件右端加工程序T0101M03S500G00X62Z2G71U2R1G71P60Q170U0.5F0.2N60G00X0G01Z0G03X18Z-9R9

G02X22Z-13R2.610.6典型螺纹车削工艺分析、编程及仿真实践G01X26Z-23X30W-2Z-56X32W-10X36X38W-1N170Z-75G70P60Q170G00X100Z10010.6典型螺纹车削工艺分析、编程及仿真实践T0202G00X35Z-56G01X26F0.1G00X35Z-53G01X26F0.1G00X35Z-51G01X30F0.1X26W-2G00X100Z10010.6典型螺纹车削工艺分析、编程及仿真实践T0303G00X35Z-23G92X29.2Z-50F1.5X28.6X28.2X28.05G00X35G00X100Z100M3010.6典型螺纹车削工艺分析、编程及仿真实践工件左端加工程序T0101M03S500G00X62Z2G71U2R1G71P60Q120U0.5F0.2N60G00X28G01Z0X32W-2N120Z-32G70P60Q170G00X100Z10010.6典型螺纹车削工艺分析、编程及仿真实践T0202G00X24Z2G01Z0F0.2X22Z-1Z-20G00Z100X100M30仿真实践11编制典型零件车削工艺及程序教学目标〖知识目标〗1.正确识图，并对零件图样进行工艺分析与技术要求分析。2.正确填写数控加工刀具卡、工艺卡等工艺卡片3.了解刀尖圆弧半径，认识其对零件精度的影响4.认识刀尖圆弧半径补偿功能5.认识刀尖圆弧半径的偏置设置〖能力目标〗熟练运用编程指令编制典型轴类零件的数控加工程序掌握典型零件加工与测量方法掌握一般零件的数控仿真操作及加工操作方法4.掌握刀尖圆弧半径补偿代码5.理解判断刀尖圆弧半径补偿方向的方法11编制典型零件车削工艺及程序6.掌握刀尖圆弧半径补偿的应用〖素质目标〗培养学生的知识应用能力、学习能力和动手能力培养学生团队协作能力、成员协调能力和决策能力具备良好的沟通能力及评价自我和他人的能力强烈的责任感和良好的工作习惯11编制典型零件车削工艺及程序任务引入11.1编制典型零件车削工艺及程序11编制典型零件车削工艺及程序二、零件图分析在制定车削工艺之前，必须首先对被加工零件的图样进行分析，分析零件图的结果将直接影响到加工程序的编制及加工效果，它主要包括以下内容。1构成零件轮廓的几何要素由于涉及等各种原因，在图纸上可能出现加工轮廓的数据不充分、尺寸模糊不清及尺寸封闭等缺陷，从而增加编程的难度，有时甚至无法编写程序。2尺寸公差要求在确定控制零件尺寸精度的加工工艺时，必须分析零件图样上的公差要求，从而正确的选择刀具及确定切削用量。在尺寸公差要求的分析过程中，还可以同时进行一些编程尺寸的简单换算，如中值尺寸及尺寸链的解算等。在11.1编制典型零件车削工艺及程序11编制典型零件车削工艺及程序数控编程时，常常对零件要求的尺寸取其最大和最小极限尺寸的平均值（即“中值”）作为编程尺寸依据。3形状和位置公差要求图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要要求。在工艺准备过程中，除了按其要求确定零件定位的定位基准和检测基准，并满足其设计基准的规定外，还可以根据机床的特殊需要进行一些技术性处理，以便有效地控制其形状和位置误差。4表面粗糙度的要求表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，也是合理选择机床、刀具及确定切削用量的重要依据。该零件表面由圆柱、圆弧、槽、螺纹等表面组成，尺寸标注完整，选用毛坯为45钢，Φ60mm×100mm，无热处理和硬度要求。11.1编制典型零件车削工艺及程序11编制典型零件车削工艺及程序二、确定加工方案零件上比较精密表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确的确定毛坯到最终成形的加工方案。（1）装夹毛坯，伸出卡盘75mm左右，手动车端面并对外圆车刀。（2）用外圆车刀粗、精加工外轮廓（3）用切断刀粗、精加工槽（4）用三角螺纹车刀加工螺纹。（5）去毛刺、切断，完成零件的加工该典型轴加工顺序为：预备加工---车端面---粗车轮廓---精车轮廓---退刀槽---粗车螺纹---精车螺纹---切断11.1编制典型零件车削工艺及程序11编制典型零件车削工艺及程序

四、零件加工工艺（1）确定加工顺序及进给路线加工顺序按粗到精、由远到近（由左到右）的原则确定。工件加工：即从右到左进行外轮廓粗车（留0.5mm余量精车）,然后从右到左进行外轮廓精车，粗车外轮廓，精车外轮廓，切退刀槽，最后螺纹粗加工，螺纹精加工。（2）选择刀具①车端面：选用硬质合金45度车刀，粗、精车一把刀完成。②粗、精车外圆：（因为程序选用G71循环，所以粗、精选用同一把刀）硬质合金90度放型车刀，Kr=90度，Kr’=60度；E=30度，（因为有圆弧轮廓）以防于零件轮廓发生干涉，如果有必要就用图形来检验。③槽刀：选用硬质合金车槽刀（刀长12mm，刀宽5mm）11.1编制典型零件车削工艺及程序11编制典型零件车削工艺及程序④螺纹刀：选用60度硬质合金外螺纹车刀。（3）选择切削用量

主轴转速S/(r/min)进给量F/(mm/r)吃刀量F/(mm/r)背吃刀量ap/mm粗车外圆50010022精车外圆1000800.050.2外退刀槽200250.040粗车外螺纹1000.750.10.4精车外螺纹1000.750.050.111.1编制典型零件车削工艺及程序11编制典型零件车削工艺及程序五、编制程序M03S500T0101G00X62Z2G71U2R0.5G71P50Q160U0.3W0F0.2G00X0G01Z0X26X30Z-2Z-11G02X38Z-15R411.1编制典型零件车削工艺及程序11编制典型零件车削工艺及程序G01X41Z-30X44.85Z-32Z-55X45G03X50Z-57.5R2.5G01Z-65G70P50Q160G00X100Z100T0202M03S20011.1编制典型零件车削工艺及程序11编制典型零件车削工艺及程序G00X52Z-55G01X38G00X100Z100T0303M03S100G00X47Z-28G92X46Z-52F2X44.5X4411.1编制典型零件车削工艺及程序11编制典型零件车削工艺及程序X43.7X43.5X43.4X43.4G00X100Z100M30六、仿真实践11.1编制典型零件车削工艺及程序11编制典型零件车削工艺及程序任务引入11.2典型轴套类零件分析类零件车削工艺分析与编程加工11编制典型零件车削工艺及程序二、零件图分析该零件表面由圆柱、逆圆弧、槽、螺纹、内孔、内槽、内螺纹等表面组成，尺寸标注完整，选用毛坯为45#钢，Φ65mm×125mm，无热处理和硬度要求。三、确定加工方法加工方法的选择原则是保证加工表面的精度和表面粗糙度的要求，由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差等要求全面考虑。图上几个精度较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时有取平均值，而取其基本尺寸。通过以上数据分析，考虑加工的效率和加工的经济性，最理想的加工方式为车削，故加工设备采用数控车床。11.2典型轴套类零件分析类零件车削工艺分析与编程加工11编制典型零件车削工艺及程序四、确定加工方案零件上比较精密表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确的确定毛坯到最终成形的加工方案。毛坯先夹持右端车右端轮廓95mm处，先用中心钻打中心孔，再用Φ8的钻头钻25mm的孔，再用Φ20的钻头扩孔，再用镗刀镗Φ22.5mm的孔，再用内槽刀镗Φ28的槽，再用内螺纹刀车M24×1.5的螺纹。然后再车Φ40mm、R6的圆弧、Φ60mm和R45的圆弧。调头加工Φ32mm、R4、R6的圆弧、Φ60mm的外轮廓，在切退刀槽，最后车M32×0.75的螺纹。该典型轴套加工顺序为：预备加工---车端面---钻孔---镗孔---切内螺纹退刀槽---车内螺纹---粗车左端面轮廓---精车左端面轮廓---调头---车端面---粗车轮廓---精车轮廓---退刀槽---粗车螺纹---精车螺纹。11.2典型轴套类零件分析类零件车削工艺分析与编程加工11编制典型零件车削工艺及程序五、零件加工工艺（1）确定加工顺序及进给路线加工顺序按粗到精、由远到近（由左到右）的原则确定。工件左端加工：即从左到右进行外轮廓粗车（留0.5mm余量精车）,然后左到右进行外轮廓精车，然后钻孔，镗内退刀槽，镗内螺纹。工件调头，工件右端加工：粗车外轮廓，精车外轮廓，切退刀槽，最后螺纹粗加工，螺纹精加工。（2）选择刀具①车端面：选用硬质合金45度车刀，粗、精车一把刀完成。②粗、精车外圆：（因为程序选用G71循环，所以粗、精选用同一把刀）硬质合金90度放型车刀，Kr=90度，Kr’=60度；E=30度，（因为有圆弧轮廓）以防于零件11.2典型轴套类零件分析类零件车削工艺分析与编程加工11编制典型零件车削工艺及程序轮廓发生干涉，如果有必要就用图形来检验。③钻孔：选用Ф16的硬质合金钻头。④镗孔：选用90度硬质合金镗刀。⑤内槽刀：硬质合金内槽刀。⑥内螺纹刀：选用60度硬质合金镗刀。⑦槽刀：选用硬质合金车槽刀（刀长12mm，刀宽4mm）。⑧螺纹刀：选用60度硬质合金外螺纹车刀。11.2典型轴套类零件分析类零件车削工艺分析与编程加工11编制典型零件车削工艺及程序（3）选择切削用量

主轴转速S/(r/min)进给量F/(mm/r)吃刀量F/(mm/r)背吃刀量ap/mm粗车外圆80010011.5精车外圆9001000.050.2钻孔3501000.10粗镗孔80010011.5精镗孔9001000.050.2内退刀槽350250.040粗车内螺纹1000.750.10.4精车内螺纹1500.750.050.1外退刀槽350250.040粗车外螺纹1000.750.10.4精车外螺纹1500.750.050.111.2典型轴套类零件分析类零件车削工艺分析与编程加工11编制典型零件车削工艺及程序六、编制程序工件左端加工程序T0202M03S800G00X62Z2G71U1R0.5G71P60Q130U0.5W0F100G01X0F80Z0X40C2Z-19G02X52Z-25R6G01X60C211.2典型轴套类零件分析类零件车削工艺分析与编程加工11编制典型零件车削工艺及程序Z-35G02X60Z-80R45G70P60Q130G00X100Z100T0303G00X15Z2G01X21.05F60Z-22G01X16Z100G00X100T0404M03S30011.2典型轴套类零件分析类零件车削工艺分析与编程加工11编制典型零件车削工艺及程序G00X16G01Z-22F60G01X28F30X16G0Z100X100T0303M03S200G00X20Z2G92X21.8Z-18F1.5X22.2X22.6X22.811.2典型轴套类零件分析类零件车削工艺分析与编程加工11编制典型零件车削工艺及程序X23X23G00Z100X100M30工件右端加工加工程序T0202M03S800G00X62Z5G71U1R0.5G71P60Q140U0.5W0F100G01X0F80Z011.2典型轴套类零件分析类零件车削工艺分析与编程加工11编制典型零件车削工艺及程序X32C2Z-20X34G03X42Z-22R4G02X52Z-28R6G01X60C2Z-36G70P60Q140G00X100Z100T0303M03S300G00X35Z-1611.2典型轴套类零件分析类零件车削工艺分析与编程加工11编制典型零件车削工艺及程序G01X26F25G04X2G01X35G00X100Z100T0404M03S100G00X32Z2G92X31.8Z-18F0.75X31.65X31.35X31.25G00X100Z100M3011.2典型轴套类零件分析类零件车削工艺分析与编程加工11编制典型零件车削工艺及程序

在数控车削加工中，同学们用过手磨车刀，也用过可转为车刀，一定都发现可转为车刀的刀尖部分是一定的小圆弧。这个小圆弧会影响车削的圆弧和圆锥等的尺寸精度和形状精度，那么怎样来解决这样的问题呢？本任务就为同学们安排了刀尖圆弧半径补偿代码的学习。一、刀尖圆弧半径含义及其对零件精度的影响在数控切削加工中,为了提高刀尖的强度,降低加工表面粗糙度,刀尖处成圆弧过渡刃.在车削内孔、外圆或端面时,刀尖圆弧不影响其尺寸、形状；在切削锥面或圆弧时,就会造成过切或少切现象11.3选用可转位车刀的刀尖圆弧半径及补偿11编制典型零件车削工艺及程序2.刀尖圆弧半径对零件精度的影响编程时，通常都将车刀刀尖作为一点来考虑，但实际上刀尖处存在圆角，当用按理论刀尖点编出的程序进行端面、外径、内径等与轴线平行或垂直的表面加工时，是不会产生误差的。但在进行倒角、锥面及圆弧切削时，则会产生少切或过切现象，具