10螺紋車削工藝及編程教學目標〖知識目標〗1.熟悉螺紋的種類、特點與應用2.運用G32代碼編程車削螺紋3.運用G92代碼編程車削螺紋4.運用G76代碼編程車削螺紋5.熟悉車床類型與組成6.螺紋車刀類型與安裝方法7.三角形、梯形、內螺紋車削加工方法10螺紋車削工藝及編程〖能力目標〗1.能熟練操作車床并加工螺紋零件2.合理選擇車刀類型并能夠正確安裝3.掌握三角形、梯形、內螺紋車削加工工藝4.能夠正確制定螺紋零件加工工藝過程〖素質目標〗1.培養學生的知識應用能力、學習能力和動手能力2.培養學生團隊協作能力、成員協調能力和決策能力3.具備良好的溝通能力及評價自我和他人的能力4.強烈的責任感和良好的工作習慣10.1螺紋車削加工概述及加工工藝1.螺紋的分類10.1.1螺紋車削加工基礎螺紋分類螺紋種類外形及牙形圖牙型符號螺紋種類外形及牙型圖牙型符號連接螺紋粗牙普通螺紋

M非螺紋密封的管螺紋

G細牙普通螺紋用螺紋密封的管螺紋

RcRpR傳動螺紋梯形螺紋

Tr鋸齒螺紋

B10.1螺紋車削加工概述及加工工藝2.螺紋的工藝結構（1）倒角。為了防止端部螺紋碰傷手以及在裝配中便于對中，在內、外螺紋的端部一般都有倒角10.1.1螺紋車削加工基礎10.1螺紋車削加工概述及加工工藝(2)螺尾和退刀槽在加工螺紋時，由于車刀的退出或絲錐的本身結構，都造成螺紋最后幾個牙不完整，這一段不完整的螺紋稱為螺尾10.1.1螺紋車削加工基礎10.1螺紋車削加工概述及加工工藝車削螺紋時，為了便于退刀，并避免產生螺尾，可在螺紋的終止處預先車出一個小槽，稱為退刀槽10.1.1螺紋車削加工基礎10.1螺紋車削加工概述及加工工藝1.螺紋車削進刀方式的選擇螺紋車削的進刀方式是由切削機床、工件材料、刀片槽形及所加工螺紋的螺距來確定的，通常有以下幾種進刀方式（1）徑向進刀。徑向進刀是最常用的切削方式。車刀左右兩側同時切削，所受軸向分力有所抵消。兩側面均勻磨損，能保證螺紋牙型清晰，但存在排屑不暢，散熱不好，集中受力等問題。這種進刀方式適用于切削1.5mm以下的螺距的螺紋。（2）單側面進刀。刀具以和徑向成27°-30°角的方向進刀切削。切削從刀刃上卷開，形成條狀屑，散熱較好。其缺點是另一刃因不切削而發生摩擦，這會導致積削瘤10.1.2螺紋車削加工工藝的選擇10.1螺紋車削加工概述及加工工藝的產生、表面粗糙度值高和工件硬化。（3）雙側面同時進刀。刀具以和徑向成27°-30°角的方向進刀切削。刀刃兩面切削，形成卷屑瘤，排屑流暢，散熱好，螺紋表面粗糙度值較低。一般來說，一般來說，此種進刀方式是車削不銹鋼、合金鋼和碳素鋼的最好方法，約90%的車螺紋材料皆用此法，它通常可調用固定循環，編程方便。2.螺紋加工方式的選擇螺紋有右旋和左旋之分。順時針旋轉時旋入的螺紋稱為右旋螺紋；逆時針旋轉時旋入得螺紋稱為左旋螺紋，如圖所示。工程上常用右旋螺紋.10.1.2螺紋車削加工工藝的選擇10.1螺紋車削加工概述及加工工藝10.1.2螺紋車削加工工藝的選擇10.1螺紋車削加工概述及加工工藝3.車削螺紋用量的選擇（1）主軸轉速在數控車床上加工螺紋，主軸轉速受數控系統、螺尾導程、刀具、零件尺寸和材料等多種因素影響。不同的數控系統，有不同的推薦主軸轉速范圍，操作者在仔細查閱說明書后，可根據實際情況選用，大多數經濟型數控車床車削螺紋時，推薦主軸轉速為n≤1200/p-k式中：P---零件的螺距，mm；K---保險系數，一般取80；N---主軸轉速，r/min10.1.2螺紋車削加工工藝的選擇10.1螺紋車削加工概述及加工工藝例如加工M30X2普通外螺紋時，主軸轉速n≤1200/p-k=（1200/2-80）r/min=520r/min，根據零件材料、刀具等因素取n=400-500r/min，學生實習時一般取n=400r/min.若是加工內螺紋，可以再小一些。（2）背吃刀量的選用及分配加工螺紋時，單邊切削深度等于螺紋實際牙型高度時，一般取h=0.65P。車削時應遵循后一刀的背吃刀量不能超過前一刀的背吃刀量的原則，即遞減的背吃刀量分配方式，否則會因切削面積的增加、切削力過大而損壞刀具。但為了提高螺紋表面的粗糙度，用硬質合金螺紋車刀時，最后一刀的背吃刀量不能小于0.1mm。10.1.2螺紋車削加工工藝的選擇10.1螺紋車削加工概述及加工工藝（3）進給量f單線螺紋的進給量等于螺距，即f=p多線螺紋的進給量等于導程，即f=L在數控車床上加工雙線螺紋時，進給量為一個導程，常用的方法是車削第一條螺紋后，軸向移動一個螺距（用G01指令），再加工第二條螺紋。10.1.2螺紋車削加工工藝的選擇10.2單行程螺紋切削指令-G321.代碼功能執行G32代碼可以采用直線加工等螺距的圓柱螺紋、圓錐螺紋、端面螺紋和連續的多段螺紋。2.G32代碼的循環軌跡G32代碼刀具的運動軌跡是從起點到終點的一條直線。從起點到終點的位移量（X軸按半徑值）較大的坐標軸稱為長軸，另一個坐標軸成為短軸，運動過程中主軸每轉一圈長軸移動一個螺距，短軸與長軸作直線插補，刀具切削工件時，在工件表面形成一條等螺距的螺旋切槽，實現等螺距螺紋的加工10.1.2螺紋車削加工工藝的選擇10.2單行程螺紋切削指令-G322.G32代碼格式（1）代碼格式G32X（U）__Z（W）__F（I）__；F：公制螺紋螺距，（0.001～500mm）為主軸轉一圈長軸的移動量，F指令值執行后保持有效，直至再次執行給定螺紋螺距的F指令字。I：每英寸螺紋的牙數（0.06～25400牙/英寸），為長軸方向1英寸（25.4mm）長度上螺紋的牙數，也可理解為長軸移動1英寸（25.4mm）時主軸旋轉的圈數。I指令值執行后不保持，每次加工英制螺紋都必須輸入I指令字。10.2單行程螺紋切削指令-G32（2）、代碼說明G32為模態G指令起點和終點的X坐標值相同（不輸入X或U）時，進行直螺紋切削；起點和終點的Z坐標值相同（不輸入Z或W）時，進行端面螺紋切削；起點和終點X、Z坐標值都不相同時，進行錐螺紋切削。10.2單行程螺紋切削指令-G324、編程實例螺紋螺距：4mm。δ1=3mm，δ2=3mm，總切深1mm（單邊），分兩次切入。10.2單行程螺紋切削指令-G32G00X29Z3；（第一次切入0.5mm）G32X51W-76F4.0；（錐螺紋第一次切削）G00X55；（刀具退出）Z3；（Z向回起點）X28；（第二次再進刀0.5mm）G32X50W-76F4.0（錐螺紋第二次切削）G00X55；（刀具退出）Z3；（Z向回起點）10.2單行程螺紋切削指令-G325、編程注意事項（1）由于在螺紋切削的開始及結束部分X軸、Z軸有加減速過程，此時的螺距誤差較大，因此，需要在實際螺紋起點前留出一個引入長度δ1、在實際螺紋終點后留出一個引出長度（通常稱為退刀槽）δ2（2）G32的起點、終點和螺紋螺距確定的條件下，螺紋切削時X軸、Z軸的移動速度由主軸轉速決定，與切削進給速度倍率無關。螺紋切削時主軸倍率控制有效，主軸轉速發生變化時，由于X軸、Z軸加減速的原因會使螺距誤差增大，因此，螺紋切削時不要進行主軸轉速調整，更不要停止主軸（主軸停止將導致刀具和工件損壞）。10.2單行程螺紋切削指令-G32（3）在螺紋切削時執行進給保持操作后，系統顯示“暫停”、螺紋切削不停止，直到當前程序段后的第一個非螺紋切削程序段執行完才停止運動、程序運行暫停。（4）單程序段運行在螺紋切削時無效，在執行完當前程序段后的第一個非螺紋切削程序段后程序運行暫停。（5）系統復位、急?；蝌寗訄缶瘯r，螺紋切削立即停止。10.3單一固定循環車削螺紋—G921.代碼功能螺紋切削循環G92代碼，單一固定循環，車削等距螺紋的直螺紋和錐螺紋。2.G92代碼的循環軌跡（1）從進刀點（循環起點）開始，徑向（X軸）快速移動到螺紋起始點。（2）從螺紋起始點進行“螺紋插補”，直至螺紋終點（3）徑向（X）軸以快速移動速度退刀，至X軸絕對坐標與起點相同處。（4）軸向（Z軸）快速移動返回到循環起點，循環結束。10.3單一固定循環車削螺紋—G9210.3單一固定循環車削螺紋—G923.G92代碼的格式（1）代碼的格式G92X（U）_Z（W）_F_（直螺紋切削循環）G92X（U）_Z（W）_R_F_(錐螺紋切削循環）直螺紋切削循環，常用格式：G92X（U）_Z（W）_F_；（第一次車削）X（U）_；（第二次車削）X（U）_；（第三次車削）……（第N次車削循環）10.3單一固定循環車削螺紋—G92（2）代碼說明G92為模態G代碼。X：切削終點X軸絕對坐標值。U：切削終點與起點X軸絕對坐標值的差值。Z：切削終點Z軸的絕對坐標值。W：切削終點與起點Z軸絕對坐標的差值。R：切削起點與終點X軸絕對坐標的差值（半徑值），當R與U的符號不一致時，要求|R|≤|U/2|。F：螺紋導程，取值范圍0.001～500㎜，F指令執行后保持，可省略輸入；10.3單一固定循環車削螺紋—G924.編程實例（1）如下圖所示，運用直螺紋切削循環指令編程。10.3單一固定循環車削螺紋—G92程序語句M03S300T0101G00X35Z3G92X29.2Z-21F1.5

X28.6

X28.2

X28.04G00X100Z50M05M3010.3單一固定循環車削螺紋—G92（2）如下圖所示，運用錐螺紋切削循環指令編程。10.3單一固定循環車削螺紋—G92程序語句M03S300T0101G00X52Z2G92X49.6Z-48R-5F2

X48.7Z-48R-5

X48.1Z-48R-5

X47.5Z-48R-5

X47.1Z-48R-5

X47Z-48R-5G00X100Z50M05M3010.4螺紋切削復合循環指令—G761.代碼功能螺紋復合循環指令可以實現一個G功能代碼完成螺紋段的全部加工任務，由系統根據程序指定的車削次數自動分配每次的切削深度（背吃刀量）來進行加工。它的進刀方法有利于改善刀具的的切削條件，在編程中優先考慮應用該指令。該螺紋切削循環的工藝性比較合理，編程效率較高。2.G76代碼車削螺紋的循環軌跡其切削循環軌跡如圖所示，10.4螺紋切削復合循環指令—G76刀具以A點為切削循環起點，以G00方式沿X方向進給到牙頂X坐標處，再以螺紋切削方式到Z向終點，形成收尾后到達D點，然后快速返回到A點，準備下一個循環，依此類推，直至循環結束，加工出完整的螺紋。10.4螺紋切削復合循環指令—G763.G76指令格式（1）代碼格式G76P(m)(r)(a)___Q(△dmin)____R(d)____G76X（U）___Z（W）___R（i）___P（K）___Q(△d)___F（L）___（2）代碼說明P(m)：精加工次數（00～99），為模態值,在螺紋精車時，每次進給的切削量等于精車的切削量。P（r）：螺紋Z向退尾長度（00～99）單位：0.1×L，L為螺紋螺距，為模態值，螺紋退尾功能可實現無退尾槽的螺紋加工。10.4螺紋切削復合循環指令—G76P（a）：刀尖角度（二位數字），為模態值；在80、60、55、30、29和0六個角度中選一個，用2位數指定，本指定是狀態指定，在另一個指定前不會改變。Q（△dmin）：螺紋粗車時的最小切削深度（粗車的最后一刀深度），半徑值，單位：μm當最后一次切削深度比△dmin值還小時，則以△dmin作為本次粗車的切削量。設置△dmin是為了避免由于螺紋粗車切削量遞減造成粗車切削用量過小、粗車次數過多。R（d）：精加工余量（半徑值）；X：切削終點X軸絕對坐標值。10.4螺紋切削復合循環指令—G76U：切削終點與起點X軸絕對坐標值的差值。Z：切削終點Z軸的絕對坐標值。W：切削終點與起點Z軸絕對坐標的差值。R（i）：螺紋切削起點與終點的半徑差。當i為0時，為直螺紋切削；未輸入R（i）時，系統按R（i）=0（直螺紋）處理。P（k）：螺紋高度，該值由X軸方向上的半徑值指定（0.65P）；Q(△d)：第一次切削深度（半徑值）；F（L）：螺紋導程。10.4螺紋切削復合循環指令—G764.編程實例用G76指令加工螺紋程序，如下圖所示為零件軸上的一段直螺紋，螺紋高度為2mm,螺距為4mm，螺紋尾端倒角值為1.0L，刀尖角為60°，第一次車削深度0.8mm，最小車削深度0.1mm。10.4螺紋切削復合循環指令—G76程序語句…N13M03S300N14T0101N15G00X62Z2N16G76P040460Q100R0.05N17G76X50Z-50P200Q80F4N18G00X100N19Z100N20M3010.5內螺紋切削工藝與編程內螺紋是在圓柱（圓錐）的內表面形成的螺紋，如圖所示。10.5內螺紋切削工藝與編程1.內螺紋加工尺寸分析內螺紋的底孔直徑D1計及內螺紋實際大徑D計的確定。車削內螺紋時，需計算實際車削時的內螺紋的底孔直徑D1計及內螺紋實際大徑D計，車削M24×1.5內螺紋，零件材料為45＃鋼，試計算實際車削時內螺紋的底孔直徑和D1計，以及內螺紋實際大徑D計。（1）由于車削時車刀的擠壓作用，內孔直徑要縮小，所以車削時螺紋的底孔直徑應大于螺紋小徑。計算公式如下：D1計=D-1.0826P式中：D——內螺紋的公稱直徑，㎜；P——是內螺紋的螺距，㎜。一般實際切削時的內螺紋底孔直徑：10.5內螺紋切削工藝與編程鋼和塑性材料取D1計=D-P鑄鐵和脆性材料D1計=D-（1.05～1.1）P（1）內螺紋實際牙型高度同外螺紋，h1實=0.6495P，取h1實=0.65P，內螺紋實際大徑D計=D，內螺紋小徑D1=D-1.3P。在本例中實際車削時的內螺紋的底孔直徑取D1計=D-P=24-1.5=22.5㎜，螺紋實際牙型高度h1實=0.65P=0.65×1.5=0.975㎜.內螺紋實際大徑D計=D=24㎜，內螺紋小徑D1=D-1.3P=24-1.3×1.5=22.05㎜.10.5內螺紋切削工藝與編程式中：D——內螺紋的公稱直徑，㎜；P——是內螺紋的螺距，㎜。一般實際切削時的內螺紋底孔直徑：鋼和塑性材料取D1計=D-P鑄鐵和脆性材料D1計=D-（1.05～1.1）P（1）內螺紋實際牙型高度同外螺紋，h1實=0.6495P，取h1實=0.65P，內螺紋實際大徑D計=D，內螺紋小徑D1=D-1.3P。在本例中實際車削時的內螺紋的底孔直徑取D1計=D-P=24-1.5=22.5㎜，螺紋實際牙型高度h1實=0.65P=0.65×1.5=0.975㎜.內螺紋實際大徑D計=D=24㎜，內螺紋小徑D1=D-1.3P=24-1.3×1.5=22.05㎜.10.5內螺紋切削工藝與編程2.螺紋起點與螺紋終點軸向尺寸的確定如圖所示，由于車削螺紋起始需要一個加速過程，結束前有一個減速過程，因此車螺紋時，兩端必須設置足夠的升速進刀段δ1和減速退刀段δ2。δ1和δ2的數值與螺紋的螺距和螺紋精度有關。10.5內螺紋切削工藝與編程10.5內螺紋切削工藝與編程實際成產中，一般δ1值取2～5㎜，大螺距和高精度的螺紋取大值，δ2值不得大于退刀槽寬度，一般為退刀槽寬度的一半左右，取1～3㎜，若螺紋收尾沒有退刀槽時，收尾處的形狀與數控系統有關，一般按45°退刀收尾。加工本例中M24X1.5普通內螺紋時，根據螺距和螺紋精度δ1=3㎜，δ2=5㎜。3.切削用量的選用在數控車床上加工螺紋，主軸轉速受數控系統、螺尾導程、刀具、零件尺寸和材料等多種因素影響。不同的數控系統，有不同的推薦主軸轉速范圍，操作者在仔細查閱說明書后，可根據實際情況選用，大多數經濟型數控車床車削螺紋時，推薦主軸轉速為n≤1200/p-k10.5內螺紋切削工藝與編程式中：P---零件的螺距，mm；K---保險系數，一般取80；N---主軸轉速，r/min例如加工M24X1.5普通內螺紋時，主軸轉速n≤1200/p-k=（1200/1.5-80）r/min=720r/min，根據零件材料、刀具等因素取n=500-700r/min，學生實習時一般取n=500r/min.考慮到內螺紋的因素，可以再小一些。4.背吃刀量的選用及分配加工螺紋時，單邊切削深度等于螺紋實際牙型高度時，一般取h=0.65P。車削時應遵循后一刀的背吃刀量不能超過前一刀的背吃刀量的原則，即遞減的背吃刀量分配方式，否則會因切削面積的增加、切削力過大而損壞刀具。但為了提高螺紋表面的粗糙度，用硬質合金螺紋車刀時，10.5內螺紋切削工藝與編程最后一刀的背吃刀量不能小于0.1mm。常用螺紋加工走到次數與分層切削余量可查表。5.進給量f單線螺紋的進給量等于螺距，即f=p多線螺紋的進給量等于導程，即f=L6.編程實例

如圖所示M40×2內螺紋編程。根據標準可知，其螺距為2.309mm（即25.4/11），牙深為1.299mm10.5內螺紋切削工藝與編程其它尺寸如圖。用五次吃刀，每次吃刀量(直徑值)分別為0.9mm、0.6mm

、0.6mm

、0.4mm、0.1mm，螺紋刀刀尖角為60°。10.5內螺紋切削工藝與編程程序清單10.5內螺紋切削工藝與編程10.6典型螺紋車削工藝分析、編程及仿真實踐任務導入10.6典型螺紋車削工藝分析、編程及仿真實踐一、設計過程1.所用設備、刀具、量具（1）設備。根據零件圖樣要求，選用經濟型數控車床即可，故選用CK6136型數控臥式車床。（2）刀具。<1>90°外圓車刀<2>35°外圓車刀<3>20㎜麻花鉆<4>內孔鏜刀<5>切槽刀10.6典型螺紋車削工藝分析、編程及仿真實踐<6>60°外螺紋車刀<7>60°內螺紋車刀（3）夾具。對于這類零件以軸心線為工藝基準，用三爪自定心卡盤夾持?40外圓，使工件伸出卡盤100㎜，一次裝夾完成粗、精加工。（4）量具。<1>游標卡尺：0～125㎜<2>外徑千分尺：0～25㎜,25～50㎜。<3>螺紋環規。10.6典型螺紋車削工藝分析、編程及仿真實踐5.毛坯材料。工件毛坯材料：采用?40的棒料，長140㎜，材料為45＃鋼。6.加工工序（1）工步。①夾左端車右端面，粗精車?38×75、?32×66、?30×56②切槽。切?26×8螺紋退刀槽，用有刀尖倒出M30×1.5螺紋左端C2倒角③用螺紋車刀車削M30×1.5螺紋④掉頭裝夾?32外圓，車右端面到總長，粗車?32×32外圓⑤用?20㎜麻花鉆鉆?20底孔10.6典型螺紋車削工藝分析、編程及仿真實踐⑥用鏜刀鏜?22內孔切削用量在粗加工階段，取主軸轉速600r/min、進給量80mm/min；精加工階段取主軸轉速100