数控铣床编程与操作项目教程 第4版 电子教案 项目三　孔加工 任务五　攻螺纹

PAGEPAGE6《数控铣床编程与操作项目教程》教案授课班级班级人数授课教师课题序号13授课课型授课课时6课时授课章节名称项目三孔加工任务五攻螺纹教学目标知识目标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。能力目标1.会攻内螺纹；2.会进行内螺纹精度的测量及控制。情感目标1.养成文明生产、安全生产习惯；2.养成优良的劳动态度和职业素养；3.培养团队合作精神。教学重点攻螺纹循环指令的使用螺纹底孔直径确定方法教学难点内螺纹循环指令螺纹精度控制方法教学方法讲授法、讨论法、演示法、自主学习法、探究法、训练法教学资源网络资源，教学视频，相关PPT，配套练习题、数控铣床及其工艺装备板书设计任务五攻螺纹一、编程指令1.攻内螺纹循环指令（1）指令功能（2）指令格式法：G84XYZRPFK西：CYCLE84（RP，Z0，SC，Z1，DT，SDE，P，aS，S，SR，D，V2）（3）指令使用说明（4）应用示例二、加工工艺分析1．工、量、刃具选择3．加工工艺方案三、参考程序编制[任务实施]一、加工准备二、对刀三、程序输入与校核四、零件加工与尺寸控制五、任务检测与评价教学过程主要教学内容及步骤教师活动学生活动教学目标【一】导入新课题在数控铣床上常进行螺纹的机动加工，采用攻螺纹循环指令加工，在攻螺纹之前需要采用钻孔指令与钻一个底孔，然后再进行螺纹孔的加工。【二】新授任务五攻螺纹[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。[知识学习]一、编程指令1.攻内螺纹循环指令（1）指令功能攻螺纹循环指令是刀具以编程的主轴转速和方向，加工至给定的螺纹深度，主轴反转退回的螺纹加工方法。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G84XYZRPFK；G80；取消循环CYCLE84(RP，Z0，SC，Z1，DT，SDE，P，aS，S，SR，D，V2)加工图例参数含义XY：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3-5-4所示）。表3-5-3发那科系统与西门子系统参考程序段号发那科系统西门子系统N10G54G80GG54G17GN20G0X30Y35Z50；回到钻孔位X30Y35Z40;回到钻孔位N30G43Z40H01；设置长度补偿M3S100；主轴正转转速200转CYCLE84（40，36，2，，2，，1.5，5，，0，100，200，0，1，0，0，，，，，1001，2001002）；调用攻螺纹循环指令N40G98G84Z2R40F150；调用攻丝循环G0G80Z200；取消循环N50M30；程序结束M30；程序结束二、加工工艺分析1．工、量、刃具选择（1）工具选择：（2）量具选择：（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。图3-29常用机用丝锥攻内螺纹时丝锥有挤压金属的作用。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表3-5-4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A51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\*GB3①用A5中心钻钻中心孔。=2\*GB3②用Φ8.5麻花钻钻螺纹底孔。=3\*GB3③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。参考切削用量如表3-5-5所示。表3-5-5参考切削用量刀具号刀具规格工序内容F（mm/min）S（r/min）T1A5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150100三、参考程序编制1．工件坐标系建立2．参考程序（略）[任务实施]一、加工准备1.检查毛坯尺寸。2.开机、回参考点。3.程序输入4.工件装夹5.刀具装夹二、对刀三、仿真加工四、自动加工及尺寸控制五、检测与评分[操作注意事项]1．毛坯装夹时，要考虑垫铁与加工部位是否干涉。2．钻孔加工之前，要利用中心钻钻中心孔，然后再进行钻孔、攻丝，所以要保证中心钻、麻花钻和丝锥对刀的一致性。3．攻螺纹加工时，要正确合理选择切削参数，合理使用攻丝循环指令。4．攻螺纹加工时，暂停按钮无效，主轴速度修调旋钮保持不变，进给修调旋钮无效。5．加工钢件时，攻螺纹前必须把孔内的铁屑清理干净，防止丝锥闷在孔内。6．一般情况下，M20以上的螺纹孔可在加工中心通过螺纹铣刀加工；M6以上、M20以下的螺纹孔可在加工中心上完成攻螺纹加工。【三】总结与经验分享【二】作业布置1．试述发那科（FANUC-0iM）系统中G84指令用法。2．试述西门子（SIEMENS828D（840Dsl））系统中CYCLE840指令用法。3.攻螺纹前，螺纹底孔直径如何确定？为什么？4．做一做：针对图3-30所示，编写攻螺纹的加工程序并进行加工练习。教师展示成品，让同学有一个先入为主的印象以及明确的学习目标教师引导学生读懂零件图出示本次课目标讲解攻螺纹循环加工过程老师分析、讲解攻螺纹循环指令格式、参数含义并举例分析其参数选用引导学生了解西门子系统攻螺纹循环参数含义及使用注意事项老师举例分析攻螺纹循环编程方法引导学生分析本次课用到的工、量、刃具按图分析丝锥结构分析螺纹底孔直径的计算方法引导学生分析课题加工工艺引导学生完成课题零件加工程序编写提示安全注意事项，引导学生做好加工准备、对刀工作指导学生完成零件加工并评分提醒安全生产、文明生产要求引导学生总结与经验分享观看成品，思考理解、思考并记录零件图理解学习目标看图、分析、思考、记录、思考并能运用镗孔循环加工指令看图分析、讨论、思考记录、思考并能运用攻螺纹循环加工指令分组思考讨论、得出结论看图、思考、分析听讲、思考并记录听讲、分分析、思考、讨论讨论、分析、思考并编程程序做好加工准备工作，按前面课题方法对刀完成