數(shù)控車(chē)削加工與實(shí)訓(xùn)

數(shù)控車(chē)削加工與實(shí)訓(xùn)【項(xiàng)目?jī)?nèi)容】

在數(shù)控車(chē)床上加工如下圖所示的螺紋套零件，要求進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析、編寫(xiě)數(shù)控加工程序并操作機(jī)床完成工件的加工。加工螺紋套【項(xiàng)目實(shí)施】

任務(wù)一看懂圖樣，分析加工工藝，填寫(xiě)加工工藝卡片

知識(shí)準(zhǔn)備

螺紋套在機(jī)器中依靠其內(nèi)螺紋與相應(yīng)的外螺紋相配合起到連接作用。為加工內(nèi)螺紋退刀，在結(jié)構(gòu)上要有退刀槽，所以螺紋套的主要結(jié)構(gòu)有內(nèi)溝槽和內(nèi)螺紋兩部分。內(nèi)溝槽與內(nèi)螺紋的加工同前面學(xué)習(xí)過(guò)的外槽與外螺紋的加工基本相同，在本項(xiàng)目中只介紹它們的不同之處。加工螺紋套1、螺紋套的常見(jiàn)技術(shù)要求：

1）零件內(nèi)外輪廓的形狀及尺寸要求

2）退刀槽的寬度及槽底直徑的要求

3）內(nèi)螺紋的尺寸要求

4）工件的表面粗糙度值要求加工螺紋套2、內(nèi)溝槽刀的選擇 內(nèi)溝槽刀與外溝槽刀的幾何形狀相似，如圖所示，只是裝夾方向相反，且在內(nèi)孔中車(chē)槽。內(nèi)溝槽刀規(guī)格的選擇主要根據(jù)內(nèi)槽的尺寸及孔徑的大小，注意避免刀具和內(nèi)孔產(chǎn)生干涉。加工螺紋套3、內(nèi)螺紋刀的選擇內(nèi)螺紋刀具需要使用合理的刀套，合理選擇墊刀片，并且根據(jù)螺紋深度確定內(nèi)螺紋刀伸出長(zhǎng)度，原則上伸出長(zhǎng)度大于螺紋深5mm即可，內(nèi)螺紋車(chē)刀的刀頭加上刀桿后的徑向長(zhǎng)度應(yīng)比螺紋底孔直徑小2～3mm，以免退刀時(shí)碰傷牙頂，刀桿太細(xì)則會(huì)降低刀具剛性。加工螺紋套4、內(nèi)螺紋的加工方法 加工內(nèi)螺紋時(shí)，一般自右向左進(jìn)行切削加工。

加工螺紋套5、內(nèi)螺紋加工尺寸的計(jì)算車(chē)內(nèi)螺紋與車(chē)外螺紋在小徑計(jì)算、車(chē)削起點(diǎn)與終點(diǎn)的軸向尺寸確定上都相同，不同的是需要計(jì)算車(chē)內(nèi)螺紋前孔徑的尺寸。車(chē)螺紋前孔徑的計(jì)算:車(chē)削塑性金屬的內(nèi)螺紋：D孔≈d—P車(chē)削脆性金屬的內(nèi)螺紋：D孔≈d一1.05P加工螺紋套任務(wù)實(shí)施1、技術(shù)要求分析：該零件左端比較簡(jiǎn)單,Ф30的外圓，右端由Ф38的外圓，深20直徑Ф30的內(nèi)孔，M22X1.5內(nèi)螺紋以及4X2的退刀槽組成。外徑公差為0.03mm，內(nèi)孔公差為0.03mm，尺寸精度要求一般，表面粗糙度要求為Ra1.6-3.2?？傞L(zhǎng)要求為50±0.1，無(wú)形位公差，材料為45鋼。2、確定加工方案：（1）操作步驟①用三爪自定心卡盤(pán)夾住Ф55毛坯的外圓，伸出卡盤(pán)長(zhǎng)度35mm,外圓刀平端面并采用快速對(duì)刀法對(duì)刀，粗、精車(chē)工件右端Ф38的外圓長(zhǎng)30并倒角；Ф19麻花鉆鉆深40；換盲孔鏜刀，粗、精車(chē)內(nèi)孔至尺寸；換內(nèi)切槽刀，車(chē)4X2退刀槽；換內(nèi)螺紋刀，車(chē)M22X1.5內(nèi)螺紋，塞規(guī)檢測(cè)。②零件調(diào)頭，銅皮包夾Ф38的外圓，打表，拉母線找圓跳動(dòng)，車(chē)端面，對(duì)Z軸，并加X(jué)軸磨耗，循環(huán)指令粗、精車(chē)左端至尺寸并保總長(zhǎng)30以及50±0.1。加工螺紋套（2）選擇刀具，填寫(xiě)刀具卡項(xiàng)目名稱加工內(nèi)螺紋套零件名稱內(nèi)螺紋套零件圖號(hào)08序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱刀片規(guī)格刀尖位置數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T010193o硬質(zhì)合金偏刀55°菱形R0.4T31左右端外圓臺(tái)階粗、精車(chē)2麻花鉆Ф19—1鉆孔深40標(biāo)記3T0202盲孔鏜刀55°菱形R0.4T21右端內(nèi)孔粗、精車(chē)4T0303切槽刀刀寬4—1切內(nèi)槽4×2槽5T0404內(nèi)螺紋刀601M22X1.5粗、精車(chē)加工螺紋套（3）制定加工工序，填寫(xiě)工序卡項(xiàng)目名稱內(nèi)外輪廓內(nèi)螺紋工件材料45號(hào)鋼車(chē)床系統(tǒng)FANUC0I工序號(hào)001程序名O1~O4車(chē)床名稱CAK6150夾具名稱三爪自定心卡盤(pán)、銅皮工步號(hào)工步內(nèi)容G功能T刀具切削用量主軸轉(zhuǎn)速S/（r/min）進(jìn)給速度F/(mm/r)背吃刀量ap/(mm)1粗車(chē)右端外圓G1T01017000.31.52精車(chē)右端外圓G1T010112000.10.33鉆孔手動(dòng)麻花鉆4004粗鏜孔G71T02027000．31.55精鏜孔G70T020212000.10.36切槽G01T03034000.0547挑螺紋G92T0404700導(dǎo)程1.5分層6、4、4、28調(diào)頭，粗車(chē)，?？傞L(zhǎng)G71T01017000.31.59精車(chē)左端G70T010112000.10.3加工螺紋套任務(wù)二編寫(xiě)數(shù)控加工程序

1、車(chē)削內(nèi)溝槽程序的編寫(xiě)編寫(xiě)車(chē)內(nèi)溝槽程序的方法與車(chē)外溝槽基本相同，對(duì)于窄槽來(lái)說(shuō)，通常選用G01和G04指令。需要注意的是退刀時(shí)，先在X方向退出槽外，然后再Z向退出孔外，避免刀具與工件發(fā)生碰撞。加工螺紋套編程示例：如圖所示，外圓及內(nèi)孔已加工完畢，編寫(xiě)4×2內(nèi)溝槽的加工程序。加工螺紋套O1201;G00G40G97G99M03S350;T0303;M08;X56.Z2.;（車(chē)槽刀接近工件）內(nèi)溝槽及內(nèi)螺紋的加工X25.;（X向進(jìn)刀）Z-27.;（Z向進(jìn)刀）G01X23.0F0.05;(車(chē)槽)G04X2.;（槽底暫停2秒）G01X25.M09;（X向退刀）G00Z100.;（X向退刀回?fù)Q刀點(diǎn)）X100.;M30;加工螺紋套2、車(chē)削內(nèi)螺紋程序的編寫(xiě)編程示例：如圖所示，外圓及內(nèi)孔已加工完畢，螺紋段內(nèi)孔直徑已車(chē)削至28mm,用G92指令編寫(xiě)內(nèi)螺紋加工程序。①計(jì)算螺紋加工尺寸螺紋實(shí)際牙高h(yuǎn)1實(shí)=0.65P=0.65×2=1.3mm內(nèi)螺紋實(shí)際大徑D計(jì)=D=30mm內(nèi)螺紋小徑D1=30-1.3×2=27.4mm升速進(jìn)刀段和減速進(jìn)刀段分別取δ1=5mm，δ2=2mm。

②確定切削用量查表5-1得雙邊切深為2.6mm，分五刀切削，分別為0.9mm、0.6mm、0.6mm、0.4mm和0.1mm；主軸轉(zhuǎn)速n≤1200/P-K=1200/2-80=520r/min,進(jìn)給量f=P=2mm。加工螺紋套③編程O(píng)1202;G00G40G97G99M03S500;T0404;X58.Z4.;X26.;

(螺紋加工循環(huán)起點(diǎn)）G92X28.3Z-28.F2.;（車(chē)削循環(huán)第一刀，螺距為2mm）X28.9;

(第二刀，切深0.6mm)X29.5;

(第三刀，切深0.6mm)X29.9;

(第四刀，切深0.4mm)X30.;

(第五刀，切深0.1mm)X30.;

(光刀，切深0mm)G00X100.Z100.;M30;加工螺紋套

任務(wù)實(shí)施1、相關(guān)數(shù)值計(jì)算根據(jù)圖樣，M22X1.5內(nèi)螺紋的相關(guān)尺寸如下：（1）車(chē)削塑性金屬的內(nèi)螺紋底孔直徑≈公稱直徑d—P≈24—1.5≈22.5根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，如果用螺紋塞規(guī)檢驗(yàn)H級(jí)螺紋，如果把底孔略減0.2mm≈22.3,配合能略緊一些。（2）對(duì)于內(nèi)孔與外軸的公差帶，軸盡量往下偏差加工，孔則盡量往上偏差加工，養(yǎng)成配合意識(shí)，防止0碰0的現(xiàn)象。加工螺紋套2、編寫(xiě)加工程序，輸入并檢查程序O1203;（右端外圓）M3S700F0.3;T0101;G0X100.Z100.;X42.Z2.;X18.G1G42Z0;X36.;X38.W-1.Z-29.;X36.W-2.;W-2.;G0G40X42.;Z2.X100.Z100.;M30;O1204;（右端內(nèi)孔）M3S700F0.3;T0303;G0X100.Z100.;X42.Z2.;X19.G71U1.5R0.5;G71P1Q2U0W0;N1G0G41X32.G1Z0;X30W-1.;Z-20.;X22;X20.5W-1.;Z-40.;N2G1G40X19.;S1200;G70P1Q2;Z100.;X100.;M30;加工螺紋套O1205;（右端內(nèi)螺紋）G97M3S700；T0404；G00X100Z100；X19；Z4；Z-17;G92X21.Z-15.F1.5；X21.4；X21.8；X21.9；X21.95；X22.；X22.；G0Z100；X100；M30；O1206;（左端外圓并?？傞L(zhǎng)）M3S700F0.3;T0101;G0X100.Z100.;X42.Z2.;G71U1.5R0.5;G71P1Q2U0W0;N1G0G42X-1.G1Z0;X28.;X30.W-1.;Z-20.;N2G1G40X42.;S1200;G70P1Q2G0X100.Z100.;M30;加工螺紋套任務(wù)三操作數(shù)控車(chē)床，按要求完成工件的加工，并進(jìn)行尺寸檢驗(yàn)

1、操作過(guò)程注意事項(xiàng)（1）由于主軸速度發(fā)生變化有可能切不出正確的螺距，因此在螺紋切削期間不要使用G96。（2）在螺紋切削期間進(jìn)給速度倍率無(wú)效(固定100%)，主軸速度固定在100%。

（3）程序輸入完畢，必須認(rèn)真檢查，模擬正確，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查、允許后在進(jìn)行加工操作。

加工螺紋套2、螺紋檢驗(yàn)方法 如圖所示，螺紋塞規(guī)是測(cè)量?jī)?nèi)螺紋尺寸的綜合性的工具。塞規(guī)種類(lèi)可分為普通粗牙、細(xì)牙和管子螺紋三種。 使用前，螺紋塞規(guī)應(yīng)經(jīng)相關(guān)檢驗(yàn)計(jì)量機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)計(jì)量合格后，方可投入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用。使用時(shí)應(yīng)注意被測(cè)螺紋公差等級(jí)及偏差代號(hào)與螺紋塞規(guī)標(biāo)識(shí)的公差等級(jí)、偏差代號(hào)相同。（加工螺紋套（1）首先要清理干凈被測(cè)螺紋油污及雜質(zhì)，然后在螺紋塞規(guī)（通端）與被測(cè)螺紋對(duì)正后，旋轉(zhuǎn)螺紋塞規(guī)或被測(cè)件，使其在自由狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)并通過(guò)全部螺紋長(zhǎng)度判定為合格，否則以不通判定。（2）在螺紋塞規(guī)（止端）與被測(cè)螺紋對(duì)正后，旋轉(zhuǎn)螺紋塞規(guī)或被測(cè)件，旋入螺紋長(zhǎng)度在2個(gè)螺距之內(nèi)止住為合格，不可強(qiáng)行用力通過(guò)，否則判為不合格品。（3）只有當(dāng)通規(guī)和止規(guī)聯(lián)合使用，并分別檢驗(yàn)合格，才表示被測(cè)工件合格。（4）螺紋塞規(guī)使用完畢后，應(yīng)及時(shí)清理干凈測(cè)量部位附著物，存放在規(guī)定的量具盒內(nèi)。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)在用塞規(guī)應(yīng)擺放在工藝定置位置，輕拿輕放，以防止磕碰而損壞測(cè)量螺紋表面。嚴(yán)禁將塞規(guī)強(qiáng)制旋入螺紋，避免造成早期磨損，確保塞規(guī)的準(zhǔn)確性。長(zhǎng)時(shí)間不使用，應(yīng)涂上防銹油。加工螺紋套3、車(chē)削螺紋常見(jiàn)故障及解決方法

(1)車(chē)刀安裝過(guò)高，吃刀到一定深度時(shí)，車(chē)刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，降低表面粗糙度；過(guò)低，則切屑不易排出，車(chē)刀徑向力的方向是工件中心，致使吃刀深度不斷自動(dòng)趨向加深，從而把工件抬起，出現(xiàn)啃刀。此時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整車(chē)刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高。

(2)工件裝夾不牢工件夾裝時(shí)伸出過(guò)長(zhǎng)或本身的剛性不能承受車(chē)削時(shí)的切削力，因而產(chǎn)生過(guò)大的撓度，改變了車(chē)刀與工件的中心高度(工件被抬高了)，形成切削深度突增，出現(xiàn)啃刀。此時(shí)應(yīng)把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。

(3)刀片與螺距不符采用定螺距刀片加工螺紋時(shí)，刀片加工范圍與工件實(shí)際螺距不符，也會(huì)造成牙型不正確甚至發(fā)生撞刀事故。

(4)切削線速度過(guò)高進(jìn)給伺服系統(tǒng)無(wú)法快速地響應(yīng)，造成亂牙現(xiàn)象發(fā)生。因此，一定要了解機(jī)床的加工性能，而不能盲目地追求“高速、高效’，加工

(5)螺紋表面差是車(chē)刀刃口不光潔，切削液不適當(dāng)，切削參數(shù)和工件材料不匹配，以及系統(tǒng)剛性不足切削過(guò)程產(chǎn)生振動(dòng)等造成的。應(yīng)換刀片；選擇適當(dāng)切削速度和切削液；調(diào)整工藝防止切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。另外，在高速切削螺紋時(shí)，切屑厚度太小或切屑斜方向排出等原因造成拉毛已加工表面。一般在高速切削螺紋時(shí)，最后一刀切削厚度要大于O．1mm，切屑要垂直于軸心線方向排出。對(duì)于刀桿剛性不夠，切削時(shí)引起振動(dòng)造成的螺紋表面粗糙，可以減小刀桿伸出量，稍降低切削速度。加工螺紋套

任務(wù)實(shí)施按下列操作步驟完成工件的加工1、準(zhǔn)備工作：檢查機(jī)床、準(zhǔn)備好工、量具、刀具和毛坯，機(jī)床動(dòng)作應(yīng)正確，量具校對(duì)準(zhǔn)確，刀具高度調(diào)整好。2、裝夾毛坯和刀具：裝夾毛坯，毛坯伸出長(zhǎng)度應(yīng)合適并找正夾牢；安裝刀具，刀具安裝角度應(yīng)準(zhǔn)確。3、試切對(duì)刀：試切端面，輸入Z向刀補(bǔ)；試切外圓，測(cè)量并輸入X向刀補(bǔ)。檢查對(duì)刀的準(zhǔn)確性，可通過(guò)MDI方式執(zhí)行刀補(bǔ)，檢查刀尖位置與坐標(biāo)顯示是否一致。4、輸入程序:在編輯狀態(tài)下，完成程序的輸入。注意程序的代碼、指令格式，輸入完成后對(duì)照原程序檢查一遍。5、空運(yùn)行檢查:在自動(dòng)方式下將機(jī)床鎖住，進(jìn)入空運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)出圖形窗口，設(shè)置號(hào)圖形參數(shù)，開(kāi)始執(zhí)行。檢查刀具軌跡與編程輪廓是否一致，結(jié)束空運(yùn)行后，注意機(jī)床回參考點(diǎn)。6、單段運(yùn)行:自動(dòng)加工開(kāi)始前，先按下單段鍵，然后按循環(huán)啟動(dòng)鍵。單段循環(huán)開(kāi)始時(shí)，進(jìn)給和快速倍率由低到高，運(yùn)行中檢查刀尖位置、走刀軌跡是否準(zhǔn)確7、自動(dòng)連續(xù)加工:關(guān)閉單段循環(huán)，執(zhí)行連續(xù)加工。注意監(jiān)控機(jī)床的運(yùn)行，若發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)按下循環(huán)停止按鈕，處理完成后，恢復(fù)加工。8、通過(guò)磨耗調(diào)整尺寸:精車(chē)后測(cè)量工件尺寸，根據(jù)實(shí)測(cè)尺寸通過(guò)磨耗進(jìn)行尺寸修正。實(shí)際測(cè)量尺寸大了多少，就在磨耗中減掉多少，直至尺寸合格。加工螺紋套【項(xiàng)目訓(xùn)練】 編制下列零件的加工程序，并操作數(shù)控車(chē)床完成工件的加工。如圖所示，已知毛坯尺寸為Ф65的棒料，材料為45鋼。加工螺紋套2、如圖所示，已知毛坯尺寸為Ф50的棒料，材料為45鋼。加工螺紋套3、如圖所示，已知毛坯尺寸為Ф75×50的棒料，材料為45鋼。加工螺紋套【項(xiàng)目拓展】梯形螺紋的加工知識(shí)拓展梯形螺紋的標(biāo)記

Tr(公稱直徑)X(螺距)-(公差等級(jí))-旋向(左LH，右省略)

公稱直徑40mm，螺距6mm，公差等級(jí)7e，左旋的梯形 螺紋，標(biāo)記為T(mén)r40X6-7e-LH。 梯形螺紋的尺寸計(jì)算

Tr40X6-7e-L

大徑=36，查表為Φ360-0.4

中徑=大徑-0.5P=33，查表牙高=0.5P+牙隙=3+0.5=3.5

小徑=大徑-2×牙高=29，查表牙頂寬=0.366P=2.196加工螺紋套3、梯形螺紋的加工方法（1）直進(jìn)法：車(chē)刀沿X向間歇進(jìn)刀車(chē)到