項目五任務一三角形圓柱外螺紋加工

1、項目五項目五 三角形螺紋類三角形螺紋類零件加工零件加工任務一三角形圓柱外螺紋加工任務一三角形圓柱外螺紋加工【能力目標】Q會安裝三角形外螺紋車刀；Q會三角形外螺紋車刀對刀操作；Q能熟練用外螺紋車刀加工三角形圓柱外螺紋類零件；Q能熟練用外螺紋車刀加工三角形圓錐外螺紋類零件；Q會制訂外螺紋車刀加工工藝；Q會三角形圓柱外螺紋零件尺寸控制方法；Q會三角形圓錐外螺紋零件尺寸控制方法；【知識目標】Q掌握三角形螺紋尺寸的計算方法；Q掌握螺紋加工指令G32、G92、G76功能及應用；Q掌握三角形圓柱外螺紋零件加工工藝制定方法；Q掌握三角形圓錐外螺紋零件加工工藝制定方法；【工作任務工作任務】完成如圖5-1所示零件

2、，材料45鋼，學時約8課時。 圖5-1工作任務 零件圖（毛坯：50mm）螺紋基本知識學習螺紋基本知識學習螺紋的分類1.按用途分為連接螺紋和傳動螺紋；2.按牙形分為三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋、圓形螺紋。3.按螺旋方向分為右旋螺紋和左旋螺紋；4.按螺紋線數(shù)分為單線螺紋和多線螺紋；5.按母體形狀可分為圓柱螺紋和圓錐螺紋。其中：連接螺紋常用三角形螺紋、管螺紋、圓形螺紋；傳動螺紋常用矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋。螺紋基本要素一、螺紋基本參數(shù)1、旋向（一般為右旋）旋向（一般為右旋）：螺紋的旋轉(zhuǎn)方向稱為旋向。將外螺紋軸線垂直放置，螺紋可見部分是右高左低稱為右螺紋。(左右手定則：拇指朝上，其

3、他四指表示旋向。另補充拇指指向旋入方向)一、資訊一、資訊2、牙型角（一般為60度）3、螺紋直徑（大徑 小徑 中徑）4、線數(shù)（單線、雙線、多線）5、螺距與導程：螺距：相鄰兩螺牙對應點間的軸向距離用P表示。導程：任一點繞軸線一周后所移動的軸向距離為導程用S表示。S=NP，若為單線螺紋剛螺距與導程值相等。6、普通三角螺紋的工藝結(jié)構(gòu) (1) 螺尾螺紋未端形成的溝槽漸淺部分稱為螺尾,如圖(a)所示。 (2) 螺紋退刀槽 為了使所要求長度內(nèi)的全部螺紋起作用而不產(chǎn)生螺尾，在加工螺紋之前先加工出供退刀用的槽稱為螺紋退刀槽，如圖(b)所示。(3) 螺紋倒角為了便于裝配，在螺紋的始端一般需要加工出一小部分圓錐面，

4、稱之為倒角，如圖(b)所示。 4) 不穿通的螺紋孔加工不穿通的螺紋孔，要先進行鉆孔，鉆頭尖使不通孔的末端形成圓錐面，畫圖時應畫出120錐頂角。鉆孔后即可加工內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋是不能加工到鉆孔底部的，如圖(c)所示。圖 4 三角螺紋的工藝結(jié)構(gòu) 螺紋的牙型、大徑、螺距、線數(shù)、旋向稱為螺紋的五要素，只有這五要素都相同的內(nèi)、外螺紋才能互相旋合在一起。常見螺紋刀螺距螺距牙深牙深螺紋大徑螺紋大徑螺紋小徑螺紋小徑螺紋常用加工方法螺紋常用加工方法螺紋加工常用切削循環(huán)方式。兩種方式：直進法（G32、G92） 斜進法（或稱單向切入法）（G76）一般應用：直進法：導程小于4mm的螺紋加工斜進法：導程大于4mm的螺紋加工

5、 （斜進法使刀具單側(cè)刃加工減徑負載）1.G32 加工代退刀槽的一般要求直螺紋圓錐螺紋，分層切削次數(shù)不多的情況；2.G92與G32主要區(qū)別是G92具有45自動倒角退刀可不用退刀槽，倒角長度根據(jù)所指派的參數(shù)在0.1L12.7L的范圍內(nèi)；3.G76是復合螺紋車削，加工代退刀槽的要求較高的螺紋，分層切削次數(shù)多的情況，可簡化編程；P1表示單邊切削，每次切削量相等；表示單邊切削，每次切削量相等；P2表示雙邊切削，表示雙邊切削，每次切削量相等；每次切削量相等；P3表示單邊切削，每次背吃刀量相等；表示單邊切削，每次背吃刀量相等；P4表示雙邊切削，每次背吃刀量相等。表示雙邊切削，每次背吃刀量相等。切削量相等是指

6、切削量相等是指每次循環(huán)切削面積相等，保證螺紋車刀在車削過程中受力每次循環(huán)切削面積相等，保證螺紋車刀在車削過程中受力均勻。均勻。加工螺紋時注意事項：1、主軸轉(zhuǎn)向：加工右旋螺紋時（刀具自右向左加工時）采用主軸正轉(zhuǎn)即M03，從主軸箱向主軸看去順時針轉(zhuǎn)動為正轉(zhuǎn)。2、進刀方式：直進法：導程小于4mm的螺紋加工G32 G92斜進法：導程大于4mm的螺紋加工G763、螺紋大徑小徑計算方法：因螺紋加工時刀具與工件之有擠壓力，故使加工出來的螺紋直徑偏大不宜配合，故實際加工時一般采取經(jīng)驗值。外螺紋：大徑=公稱直徑0.1P 小徑=公稱直徑1.3P 外螺紋切削前軸外徑等于公稱直徑0.1P 內(nèi)螺紋：大徑=公稱直徑 小徑

7、=公稱直徑1.085P 內(nèi)螺紋切削前底孔尺寸4、吃刀深度的確定，分成幾刀、吃刀深度應遞減螺距1.01.52.02.53.03.54.0牙深0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598背吃刀量及切削次數(shù)1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.2學習螺紋類零件的車削加工方法，首先應熟悉常用螺紋切削的進給次數(shù)與背吃刀量，這是使

8、用普通螺紋車刀車削螺紋的常用切削用量，有一定的生產(chǎn)指導意義，操作者應該熟記并學會應用5、引入距離與超越距離：不完全螺紋概念：螺距由0變?yōu)镕時或由變?yōu)?時，由于數(shù)控機床伺服系統(tǒng)滯后，主軸加速和減速過程中均需要時間，在此時間段內(nèi)加工的螺紋螺距不為準確值F，稱為不完全螺紋。為避免出現(xiàn)不完全螺紋在工件中出現(xiàn)故加引入距離與超越距離。使不完全螺紋出現(xiàn)在引入距離與超越距離中，從而使實際加工出的螺紋均為合格螺紋。引入距離：一般為2-5mm即可。超越距離：一般2-3mm即可。6、退刀槽7、螺紋刀對刀：Z向可以不一定非常準確，原因是即使存在一點誤差也會出現(xiàn)在引入距離與超越距離中從而不影響加工螺紋部分的精度。8、多

9、線螺紋的分線方法 在實際應用中經(jīng)常會碰到多線螺紋的加工，多線螺紋的數(shù)控的加工方法與單線螺紋相似。方法有兩種（1）軸向分線法。常用方法，通過改變螺紋切削時刀具軸向起始點Z坐標來確定各線螺紋的位置。當換線切削另一條螺紋時，刀具軸向切削起始點Z坐標應偏移的值等于螺距P，一般是向右移動一個螺距。（2）圓周分度分線法。通過改變螺紋切削時主軸在圓周方向（C軸）起始點C軸角位移坐標來確定各線螺紋的位置。這種方法只能在有C軸控制功能的車床上。當換線切削另一條螺紋時，主軸周向切削起點C坐標應轉(zhuǎn)過一個角度進行螺紋切削。角度為360/n。 n為線數(shù)。如3線。G32 X Z F Q0； G32 X Z F Q1200

10、00； G32 X Z F Q240000；(起始角單位為0.001度且不能指定小數(shù)點)螺紋車刀的安裝 車削螺紋時,為了保證牙型正確,對螺紋刀的安裝要求是很嚴格的。對螺紋刀的安裝要求如下:(1)牙型對稱中心線要垂直于工件軸線;(2)車刀伸出刀座的長度不應超過刀桿截面高度的1.5倍;(3)刀尖高度必須對準工件中心。螺紋車刀的安裝方法： 用帶有V形塊的螺紋角度樣板安裝螺紋車刀。帶有V形塊的螺紋角度樣板后面有一個V形尺面，裝刀時靠在螺紋外圓面上，作為基準，以保證螺紋車刀的刀尖角對分線相對于螺紋工件軸線垂直。這種方法對刀精度較高，適用于車削精度較高的螺紋零件。螺紋刀的安裝G32 X(U) Z(W) F

11、式中：X(U)、 Z(W) - 螺紋切削的終點坐標值；X省略時為圓柱螺紋切削，Z省略時為端面螺紋切削；X、Z均不省略時為錐螺紋切削；(X坐標值依據(jù)機械設計手冊查表確定) F - 螺紋導程。G32指令能夠切削圓柱螺紋、圓錐螺紋、端面螺紋（渦形螺紋），實現(xiàn)刀具直線移動，并使刀具的移動和主軸旋轉(zhuǎn)保持同步，即主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具移動一個導程。螺距螺距螺距螺距螺距螺距牙牙深深螺螺紋紋大大徑徑螺螺紋紋小小徑徑螺距螺距牙深牙深螺紋大徑螺紋大徑螺紋小徑螺紋小徑【知識學習知識學習】一、編程指令一、編程指令（一）螺紋切削加工指令G321指令功能 用此指令可以加工以下各種等螺距螺紋：圓柱螺紋、圓錐螺紋、外螺紋、內(nèi)螺紋、

12、單線螺紋、多線螺紋、多段連續(xù)螺紋的加工。2指令格式 G32 X（U）_ Z（W）_ F_； 3指令說明 G32為等螺距螺紋切削指令，屬于模態(tài)指令； X（U）_ Z（W）_為終點坐標位置，可以用絕對形式X_Z_或相對形式U_W_，也可以用兩種形式混用。 F為長軸螺距，總是半徑編程。裝在主軸上的位置編碼器實時地讀取主軸轉(zhuǎn)速，并轉(zhuǎn)換為刀具的每分鐘進給理。F值的指令范圍：米制輸入F=0.00015000.000mm，英制輸入F=0.0000019.000000in。引入距離與超越距離： 12引入與超越距離 車削螺紋前圓柱面及螺紋實際小徑確定車削塑性材料螺紋，由于車刀擠壓作用，會使外徑脹大，故車削螺紋前

13、圓柱面直徑比螺紋公稱直徑（大徑）小0.10.4mm，一般取d=d-0.1P。螺紋實際牙型高度考慮刀尖圓弧半徑等因素的影響，一般取雙邊牙型高：；螺紋實際小徑式中 D螺紋牙頂尺寸； d螺紋牙底直徑尺寸。PDd3 . 1例 計算M302mm螺紋每次進刀X坐標值。解:小徑值：30-1.32=27.4根據(jù)表5-1中進刀量及切削次數(shù)，計算每次切削進刀點的X坐標值：第一刀X坐標值：30-0.9=X29.1第二刀X坐標值：30-0.9-0.6=X28.5第三刀X坐標值：30-0.9-0.6-0.6=X27.9第四刀X坐標值：30-0.9-0.6-0.6-0.4=X27.5第五刀X坐標值：30-0.9-0.6-

14、0.6-0.4-0.1=X27.4（二）、單一固定循環(huán)螺紋切削加工指令G921指令功能 該指令可循環(huán)加工圓柱螺紋和錐螺紋。應用方式與G90外圓循環(huán)指令有類似之處。2圓柱螺紋指令格式（1）G92 X（U） Z（W） F ；說明：X（U） Z（W） 表示螺紋切削終點絕對（相對）坐標；F為螺紋導程，單線螺紋時為螺距；（2）圓柱螺紋走刀路線走刀路線見下圖所示。刀具從循環(huán)點（起刀點A）至快速返回循環(huán)點A的四個軌跡段自動循環(huán)。在加工時，只需一句指令，刀具便可加工完成四個軌跡的工作環(huán)節(jié)，這樣大大優(yōu)化了程序編制。3圓錐螺紋指令格式（1）G92 X（U） Z(W) R F ；說明：X（U） Z（W） 表示螺紋切

15、削終點絕對（相對）坐標；F為螺紋導程，單線螺紋時為螺距；其中，R為錐螺紋切削起點與圓錐面切削終點的半徑之差，或者為刀具切出點到切入點距離在X方向的投影，與X軸方向相同取正，與X軸方向相反取負（半徑值）。（2）圓錐螺紋走刀路線走刀路線見下圖所示。刀具從循環(huán)點（起刀點A）至快速返回循環(huán)點A的四個軌跡段自動循環(huán)。二、加工工藝分析二、加工工藝分析（一）選擇工、量、刃具1工具選擇 2量具選擇選用0150mm游標卡尺測量長度，外徑用千分尺測量，螺紋用螺紋環(huán)規(guī)測量，量具規(guī)格、參數(shù)見表5-3。 3刀具選擇 加工材料45鋼，刀具選用90 硬質(zhì)合金外圓車刀，粗加工刀與精加工刀分別置于T01、T02號刀位，切槽刀選

16、擇刀頭寬度5mm，刀頭長度應大于25mm，裝在T03刀位，螺紋車刀牙型角選擇60。刀具選擇見表5-3。（二）加工工藝路線采用直進式進刀切削，車螺紋前先加工外圓柱面及螺紋退刀槽，然后粗、精加工螺紋，螺紋螺距分別為3mm、2mm，分別按7次、5次走刀完成。 （三）選擇合理切削用量加工材料為45鋼，硬度較大，切削用量選擇應適中。 工步號工步內(nèi)容刀具號切削用量背吃刀量進給速度主軸轉(zhuǎn)速1粗加工外輪廓及螺紋外圓，留0.3mm精加工余量T01120.26002精加工外輪廓及螺紋外圓至要求尺寸T020.20.18003加工螺紋退刀槽T0340.084004粗、精加工螺紋至要求尺寸T040.11.24005切斷

17、，控制零件總長80mmT0340.08400（一）建立工件坐標系（二）計算基點外螺紋M393與M332根據(jù)表5-1進行計算進給次數(shù)與背吃刀量，螺紋外圓尺寸按經(jīng)驗值d=d-0.1P計算。 三、編制參考程序三、編制參考程序M39M393 3M33M332 2螺紋外圓直徑 X38.7螺紋外圓直徑 X32.8第一次進給X37.8第一次進給X32.1第二次進給X37.1第二次進給X31.5第三次進給X36.5第三次進給X30.9第四次進給X36.1第四次進給X30.5第五次進給X35.7第五次進給X30.4第六次進給X35.3第七次進給X35.1（三）參考程序程序段號程序段號程序內(nèi)容程序內(nèi)容動作說明動作

18、說明N10G00 T0101 G40 G97 G99 F0.2 M03 S600選擇01號刀，取消刀補，指定主軸恒轉(zhuǎn)速，每轉(zhuǎn)進給，進給速度0.2mm/rN20 X52. Z2.刀具快速移到加工起點(52.,2.),主軸旋轉(zhuǎn)N30G71 U1.5 R0.5設置循環(huán)參數(shù),調(diào)用粗加工循環(huán)N40G71 P50 Q130 U0.3 W0.1N50G00 X28.8精加工輪廓程序段N60G01 Z0.N70X32.8 Z-2.N80Z-25.N90X34.7N100X38.7 W-2.N110Z-60.N120X47.963N130Z-86.N140G00 X100.Z100.退刀準備換刀并取消刀補N15

19、0M00 M05暫停,主軸停,測量N160T0202換精加工車刀N170M03 S800 F0.1設置轉(zhuǎn)速與進給速度N180G00 G42 X52.Z2.快速移到循環(huán)起點,建立刀補N190G70 P50 Q130調(diào)用精加工循環(huán),進行精加工N200G00 G40 X100.Z100.退刀準備換刀并取消刀補N210M00 M05暫停,主軸停,測量N220T0303換切槽刀N230M03 S400 設置轉(zhuǎn)速N240G00 X40.快速移至X40.N250Z-25.快速移至Z-25.N260G01 X28.8 F0.08切退刀槽N270X40. 刀具沿+X方向退刀N280G00 X100.Z100.刀

20、具退回至換刀點N290M00 M05暫停,主軸停,測量N300T0404換螺紋刀N310M03 S400設置轉(zhuǎn)速N320G00 X35. Z3.刀具快速移至右側(cè)螺紋循環(huán)起點,引入距離3mmN330G92 X32. 1 Z-22. F2.第一次循環(huán)進給,超越距離2mmN340X31. 5第二次循環(huán)進給N350X30. 9第三次循環(huán)進給N360X30. 5第四次循環(huán)進給N370X30. 4第五次循環(huán)進給N380G00 X42. Z-22.刀具快速移至左側(cè)螺紋循環(huán)起點,引入距離3mmN390G92 X37.8 Z-60. F2.第一次循環(huán)進給N400X37.1第二次循環(huán)進給N410X36.5第三次循

21、環(huán)進給N420X36.1第四次循環(huán)進給N430X35.7第五次循環(huán)進給N440X35.3第六次循環(huán)進給N450X35.1第七次循環(huán)進給N460G00 X100.Z100.刀具退回至換刀點N470M00 M05暫停,主軸停,測量N480T0303換切斷刀N500M03 S400設置轉(zhuǎn)速N510G00 X52.刀具快速移至X52.N520Z-85.刀具快速移至Z-85.N530G01 X0. F0.08切斷N540X52. F0.3退刀N550G00 X100.Z100.刀具退回至換刀點N560M05主軸停轉(zhuǎn)N570M30程序結(jié)束【實施訓練實施訓練】一、加工準備一、加工準備1檢查毛坯尺寸；2開機、回參考點；3裝夾刀具與工件。將90外圓車刀按要求裝于刀具的T01、T02號刀位，伸出一定高度，刀尖與工件中心等高，夾緊。切槽刀安裝在T03號刀位，螺紋車刀裝在T04號刀位，手坯45鋼棒裝夾在三爪定心卡盤上，伸出約75mm，找正并夾緊。其中，螺紋車刀安裝時刀頭應垂直于工件軸線，刀尖與工件軸線等高，安裝螺紋車刀時，可借助角度樣板使刀頭垂直于工件軸線（如下圖）。 4程序輸入。把編寫好的程序通過數(shù)控面板輸入到數(shù)控機床。二、對刀操作二、對刀操作四把刀依次采用試切法對刀。把通過對刀操作得到的零偏置分別輸入到各自長度補償中，其中螺紋車刀對刀取刀尖為刀