数控铣床编程与操作项目教程 第4版 课件 项目三　孔加工 任务五　攻螺纹

[学习目标]1．知识目标①了解丝锥种类选用；②掌握攻内螺纹前底孔直径的确定方法；③掌握攻内螺纹加工循环指令。2．技能目标①会攻内螺纹；②会进行内螺纹精度的测量及控制。任务五

攻螺纹图3－26图3－27[知识学习]一、编程指令

1.攻内螺纹循环指令

数控系统发那科系统（攻螺纹循环）西门子系统（攻螺纹循环）指令格式G84X

Y

Z

R

P

F

K

；G80；取消循环CYCLE84(RP，Z0，SC，Z1，DT，SDE，P，aS，S，SR，D，V2)加工图例

数控系统发那科系统（攻螺纹循环）西门子系统（攻螺纹循环）参数含义X

Y

：孔位置数据，即X轴、Y轴坐标Z

：孔底的位置坐标（绝对值时），从R点到孔底的距离（增量值时）R

：从初始位置到R点位置的距离P

：孔底停留时间F

：切削进给速度K

：重复次数（仅限需要重复时）PL：加工平面，通过选择/转换键

切换RP：返回平面（绝对值）Z0：参考点Z坐标（绝对值）SC：安全距离（相对于参考点的高度，输入时不带正负号）Z1：最后攻丝深度（绝对值或相对于Z0的深度）DT：最后攻丝深度时的停留时间，单位：秒SDE：循环结束后的旋转方向，有停止转动：5，正转：3，反转：4P：螺距，单位为mm、英寸或牙aS：起始角偏移，单位为度S：主轴转速（仅在刚性攻丝时）SR：退回时的主轴转速（仅在刚性攻丝时）D：最大进刀深度（仅在刚性攻丝、退刀排屑或断屑时）V2：手动退回时的回退量数控系统发那科系统（攻螺纹循环）西门子系统（攻螺纹循环）使用说明（1）调用循环前，应指定主轴转速及转向（2）G17(XY)平面必须有效（3）如用G98，则刀具退回至初始平面；如用G99，则刀具退回至R平面（4）攻螺纹期间，进给倍率无效（5）进给速度必须严格按公式计算，否则会乱扣。进给速度＝主轴转速×螺纹导程（6）当指定重复次数K时，只对第一个孔执行M代码，对第二及以后的孔不执行M代码（7）G84指令为模态有效代码，用G80或01组G(G01、G02、、、)代码取消（1）输入程序时，点击屏幕下方

软键，再点击屏幕右侧

软键，点击

软键，出现上述加工图例，移动光标，按提示输入参数值，最后点

软键，完成参数输入调用循环（2）调用循环前刀具应处于攻螺纹位置（3）G17(XY)平面必须有效（4）补偿夹具模式有带有补偿夹具CYCLE840和不带补偿夹具CYCLE84两种（5）攻丝位置有单独位置和MCALL两种（6）螺纹旋向有右旋和左旋两种，仅用于不带补偿夹具CYCLE84模式（7）

中有“无”“公制螺纹”“惠氏螺纹BSW”“惠氏螺纹BSP”“UNC”等螺纹供选择（8）回退方式有“自动”“手动”两种（9）攻螺纹期间，进给倍率无效（4）应用示例例如：XY平面X30Y35处攻M10×1.5螺纹，钻削轴为Z轴。不设定停留时间。（如图3-28所示）。段号发那科系统西门子系统N10G54G80G49T2；设置初始参数G54G17G90T2D1；设置初始参数N20G00G43X30Y35Z50H01；回到钻孔位，调长度补偿G00X30Y35Z40；回到钻孔位N30M3S100；

主轴正转转速200转M3S100；

主轴正转转速200转N40G98G84Z2R40F150；调用攻丝循环CYCLE84（40，36，2，，1.5，5，，，0，100，200，0,1,0,0、、、、）；调用攻螺纹循环指令N50G00G80Z200；刀具退回，取消循环G00Z200；

刀具退回N60M30；

程序结束M30；

程序结束表3-34发那科系统与西门子系统参考程序

二、加工工艺分析1．工、量、刃具选择（1）工具选择：工件装夹在平口钳中，平口钳用百分表校正，其工具见表3-5-4。（2）量具选择：内螺纹用螺纹塞规测量；内螺纹间距用游标卡尺测量。（3）刃具选择：攻内螺纹前应钻螺纹底孔（含钻中心孔定心），需用到中心钻及麻花钻；攻内螺纹用丝锥进行加工。丝锥分手用丝锥和机用丝锥两种。加工中心上常用机用丝锥直接攻丝，常用的机用丝锥有直槽机用丝锥、螺旋槽机用丝锥和挤压机用丝锥等。攻内螺纹时丝锥主要是切削金属，但也有挤压金属的作用。加工塑性好的材料时，挤压作用尤其显著。因此攻螺纹前的底孔直径（即钻孔直径）必须大于螺纹标准中规定的螺纹内径。一般用下列经验公式计算内螺纹底孔钻头直径d0：参数名称计算公式说明钢等塑性材料D0=D-P式中：D0－底孔直径D－螺纹公称直径P－螺距L0－孔的深度L－所需螺纹孔的深度铸铁等脆性材料D0=D-(1.05～1.1)P不通孔螺纹钻孔的深度尺寸L0＝L-0.7D攻盲孔（不通孔）的螺纹时，因丝锥不能攻到底，所以孔的深度要大于螺纹长度，盲孔深度可按下列公式计算：孔的深度=所需螺纹孔深度+0.7d所用刀具规格、参数见表3-35表3-35攻内螺纹工、量、刃具清单种类序号名称规格数量工具1机用虎钳QH1601个2平行垫铁若干3塑胶榔头1个4呆扳手若干量具1百分表及表座0～10mm1个2螺纹塞规M101个3游标卡尺0～150mm1把4粗糙度样板N0～N11副刃具1中心钻A21个2麻花钻Φ8.51个3丝锥M101个3．加工工艺方案⑴加工工艺路线①用A5中心钻钻中心孔。②用Φ8.5麻花钻钻螺纹底孔。③用M10丝锥攻4×M10螺纹。⑵合理切削用量选择加工铝件，钻孔速度可以提高，但攻螺纹时可以低速和高速加工，工件较薄时可以选择高速攻螺纹，本题宜低速攻螺纹。三、参考程序编制1．工件坐标系建立选择工件上表面中心位置为工件坐标系原点；四个螺纹孔坐标分别为（15，15）、（-15，15）、（15，-15）、（-15，-15）。2．参考程序发那科系统（FANUC-0I-MB/MC）程序，程序名为“O0351”。刀具号刀具规格工序内容F（mm/min）S（r/min）T1A2中心钻钻钻中心孔1001000T2Φ8.5麻花钻钻孔螺纹底孔100800T3M10丝锥攻4×M10螺纹150100程序段号程序内容（发那科系统）程序内容（西门子系统）说

明N0010G40G17G80G49G40G17T1D1设置初始状态N0020G90G54G00X-15Y15G90G54G00X-15Y15绝对编程、设置工件坐标系N0030M3S1000M3S1000主轴正转，转速1000r/minN0040G43Z5H01M8Z5M8F100刀具快速移动至Z5处N0050G99G81Z-3R5F100CYCLE81（10，0，3，-3，，2，0，1，12）调用孔加工循环，在（-15，15）处钻中心孔深3mmN0060Y-15G00Y-15刀具移至（-15，-15）处继续钻中心孔N0065

CYCLE81N0070X15G00X15刀具移至（15，-15）处继续钻中心孔N0075

CYCLE81N0080Y15G00Y15刀具移至（15，15）处继续钻中心孔N0085

CYCLE81N0090G80G00Z200G00Z200刀具沿Z方向快速退回N0100M5M9M00M5M9M00主轴停，程序停

N0110G90G54G00X-15Y15G90G54G00X-15Y15绝对编程、设置工件坐标系，刀具快速移动到（-15，15）N0120M3S800M3S800T2D1主轴正转，转速800r/minN0130G43Z5H02M8Z5M8F100刀具快速移动至Z5处，发那科系统调用2号刀具长度补偿N0140G99G83Z-23R5Q3F100CYCLE83（5，0，1，，23，，3，80，1，，100、、、、）调用孔加工循环，在（-15，15）处钻孔深23mmN0150Y-15G00Y-15刀具移至（-15，-15）处继续钻孔N0155

CYCLE83N0160X15G00X15刀具移至（15，-15）处继续钻孔N0165

CYCLE83N0170Y15G00Y15刀具移至（15，15）处继续钻孔N0175

CYCLE83N0180G80G00Z200G00Z200刀具沿Z方向快速退回，发那科系统取消钻孔循环N0190M5M9M00M5M9M00主轴停转，程序停止，安装T3刀具N0200G90G54G00X-15Y15G90G54G00X-15Y15绝对编程、设置工件坐标系，刀具快速移动到（-15，15）N0210M3S100M3S100T3D1主轴正转，转速100r/minN0220G43Z5H03M8Z5M8刀具快速移动至Z5处，发那科系统调用3号刀具长度补偿N0230G99G84Z-23R5F150CYCLE84（5，0，2，，23，，2，5，，1.5，0，100、、、）调用攻螺纹循环，在（-15，15）处攻螺纹N0240Y-15G00Y-15刀具移至（-15，-15）处继续攻螺纹N0245

CYCLE84N0250X15G00X15刀具移至（15，-15）处继续攻螺纹N0255

CYCLE84N0260Y15G00Y15刀具移至（15，15）处继续攻螺纹N0265

CYCLE84N0270G80G00Z200G00Z200刀具沿Z方向快速退回，发那科系统取消钻孔循环N0280M5M9M2M5M9M2主轴停转，程序结束[任务实施]一、加工准备1．阅读零件图，并检查坯料的尺寸。2．开机，机床回参考点。3．输入程序并检查该程序。4．安装夹具，夹紧工件。把机用虎钳安装在工作台上，用百分表校正钳口。按要求安装工件。5．刀具装夹本练习题共使用了3把刀具，把不同类型的刀具分别安装到对应的刀柄上，注意刀具伸出的长度应能满足加工要求，不能干涉。二、对刀，设定工件坐标系1．X、Y向对刀通过试切法进行对刀操作得到X、Y零偏值，并输入到G54中。2．Z向对刀利用试切法分别测量3把刀的刀位点从参考点到工件上表面的Z数值，并把Z数值分别输入到对应的刀具长度补偿值中（G54中Z值为0）。三、空运行及仿真四、零件自动加工首先使各个倍率开关达到最小状态，按下循环启动键。机床正常加工过程中适当调整各个倍率开关，保证加工正常进行。五、零件检测（检测结果写在评分表中）六、加工结束，清理机床序号检测项目检测内容及要求配分学生自检学生互检教师检测得分1职业素养文明、礼仪5

2安全、纪律10

3行为习惯5

4工作态度5

5团队合作5

6制定工艺1．选择装夹与定位方式2．选择刀具3．选择加工路径4．选择合理切削用量5

表3-39攻螺纹加工任务检测评价表7程序编制1．编程坐标系选择正确2．指令使用与程序格式正确3．基点坐标正确10

8机床操作1．开机前检查、开机、回参考点2．工件装夹与对刀3．程序输入与校验5

9零件加工4×M1038

1030mm（2处）22

综合评价

[资料链接]

对于批量有螺纹孔加工的产品时，为了提高生产效率常采用在数控铣床（加