《数控加工编程与操作 第2版 工业和信息化高职高专“十二五”规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 霍苏萍 项目三 螺纹轴的工艺分析与编程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控加工编程与操作 第2版 工业和信息化高职高专“十二五”规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 霍苏萍 项目三 螺纹轴的工艺分析与编程（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、项目三 螺纹轴的工艺分析与编程,知识目标,1.掌握含圆柱面、圆锥面、沟槽和螺纹要素复杂轴类零件的结构特点和工艺特点，正确分析此类零件的加工工艺 2.掌握数控车削加工螺纹的工艺知识和编程指令 3.掌握复合循环指令G71、G70的编程格式与应用,能力目标,1巩固数控车一般指令的使用方法 2会分析螺纹轴零件的工艺，能正确选择设备、刀具、夹具与切削用量，能编制数控加工工艺卡 3能正确使用数控系统的螺纹加工指令编制含螺纹结构零件的数控加工程序，并完成零件的加工 4能正确使用数控系统的复合循环指令G71、G70编制外圆轮廓的粗、精加工程序 5能正确运用数控系统仿真软件，校验编写的零件数控加工程序，并虚拟加
2、工零件 6培养学生独立工作的能力和安全文明生产的习惯,一、项目导入,如图3-1所示螺纹轴，已知毛坯规格为45120 mm的棒料，材料为45#钢，要求制定零件的加工工艺，编写零件的数控加工程序，并通过数控仿真加工调试、优化程序，最后进行零件的加工检验。,图3-1 螺纹轴,螺纹是轴套类零件上的常见结构，本项目以典型零件为载体，分析螺纹结构的数控加工工艺设计与程序编制，使学习者具备使用螺纹加工指令，编制零件的数控车削程序的能力。,二、相关知识,螺纹加工的类型包括：内外圆柱螺纹和圆锥螺纹、单头螺纹和多头螺纹、恒螺距螺纹和变螺距螺纹。数控系统提供的螺纹指令包括：单一螺纹指令和螺纹固定循环指令。前提条件是
3、主轴上有位移测量系统。不同的数控系统，螺纹加工指令有差异，实际应用时按所使用数控机床的要求编程。,（一）螺纹数控车削加工工艺 （二）螺纹加工基本指令 （三）复合循环指令G71、G70,（一）螺纹数控车削加工工艺,1螺纹车削的加工方法 螺纹数控车削加工的常用方法有3种，如图3-2所示。,图3-2 螺纹车削的加工方法,（1）直进法 直进法车螺纹可以得到比较准确的牙型，但是车刀刀尖全部参加切削，切削力较大，而且排屑困难，因此在切削时，两侧切削刃容易磨损，螺纹不易车光，并且容易产生“扎刀”现象。,（2）左右切削法 在每次螺纹切削往复行程后，车刀除了沿横向（X向）进给外，还要纵向（Z向）作微量左、右两个
4、方向进给（借刀），这样反复多次切削行程，完成螺纹加工，这种方法称为左右切削法，如图3-2（b）所示。左右切削法精车螺纹可以使螺纹的两侧都获得较小的表面粗糙度。,（3）斜进法 在粗车螺纹时，为了操作方便，在每次切削往复行程后，车刀除了沿横向（X向）进给外，还要纵向（Z向）只沿一个方向作微量进给，这种方法称为斜进法，如图3-2（c）所示。斜进法粗车螺纹后，必须用左右切削法精车螺纹才能使螺纹的两侧都获得较小的表面粗糙度。,2走刀次数及进刀量的计算,螺纹车削加工需分粗、精加工工序，经多次重复切削完成，可以减小切削力，保证螺纹精度。螺纹加工中的走刀次数和进刀量（背吃刀量）会直接影响螺纹的加工质量，每次切
5、削量的分配应依次递减。一般精加工余量为0.050.1 mm。,3螺纹车削前顶径的计算,普通螺纹各基本尺寸计算如下： 螺纹大径 d=D（螺纹大径的基本尺寸与公称直径相同）； 螺纹中径 d2=D2=d0.6495P； 螺纹小径 d1=D1=d1.082 5P； 螺纹牙深 ap1.3 P。 式中，P螺纹的螺距。,如图3-3所示，车螺纹时，刀具沿螺纹方向的进给应与工件主轴旋转保持严格的速比关系。刀具从停止状态到达指定的进给速度或从指定的进给速度降为零，驱动系统必需有一个过渡过程，因此沿轴向进给的加工路线长度除保证加工螺纹长度外，还应该增加刀具引入距离1和刀具引出距离2，即升速段和减速段。1、2的数值与
6、螺距和转速有关，由各系统设定。一般；（n为主轴转速，P为螺纹导程）。一般取1为25 mm，2为1的1/2左右。,4引入距离1和引出距离2,图3-3 切螺纹时的引入、引出距离,5螺纹切削起始位置的确定,在一个螺纹的整个切削过程中，螺纹起点的Z坐标值应始终设定为一个固定值，否则会使螺纹“乱扣”。根据螺纹成线原理，螺纹切削起始位置决定了螺纹在螺纹母体上的位置。而螺纹切削起始位置由两个因素决定：一是螺纹轴向起始位置；二是螺纹圆周起始位置。 （1）单线螺纹 在单线螺纹分层切削时，要保证刀具每次都切削在这同一条螺纹线上，就要保证刀具的轴向和圆周起始位置都是固定的，即轴向上，每次切削时的起始点Z坐标都应当是
7、同一个坐标值。,（2）多线螺纹,多线螺纹的分线方法有两种：一是轴向分线法；二是圆周分度分线法。 轴向分线法是在数控车床上车削多线螺纹常用的方法。它是通过改变螺纹切削时刀具起始点Z坐标来确定各线螺纹的位置。 圆周分度分线法是通过改变螺纹切削时主轴在圆周方向（数控车床上称为C轴）起始点C轴角位移坐标来确定各线螺纹的位置。这种方法只用在有C轴控制功能的数控车床上。,6螺纹的测量,（1）用螺纹量规综合测量。 螺纹量规有螺纹环规和塞规两种,螺纹量规,螺纹环规用来测量外螺纹的综合尺寸精度；螺纹塞规用来测量内螺纹的综合尺寸精度。,（2）用螺纹千分尺测量螺纹中径（单项测量）,螺纹千分尺有一套可换测头，每一对测
8、头用测 量一定螺距范围的螺纹。测量步骤如下： 根据被测螺纹的螺距，选取一对测量头。 装上测量头并校准千分尺的零位。 将被测螺纹放入两测量头之间，找正中径部位。 分别在同一截面相互垂直的两个方向上测量中径，取它们的平均值作为螺纹的实际中径。 螺纹千分尺适用于精度较低的螺纹工件测量。,（3）用三针测量法测量螺纹中径（单项测量）,三针测量法是测量外螺纹中径的一种比较精密的测量方法。测量时，将3根直径相等的量针放在螺纹相对应的螺旋槽中，用千分尺量出两边量针顶点之间的距离M，,用螺纹千分尺测量螺纹中径 三针测量,普通三角螺纹三针测量螺纹中径的简化公式为 M = d2+3dD0.866P 式中，M三针测量
9、时千分尺测量值（mm）； d2螺纹中径（mm）； dD量针直径（mm）； P螺纹螺距（mm）。,（二）螺纹加工基本指令,1单一螺纹指令G32 编程格式：G32 X(U)_Z(W)_F_； 功能：该指令用于车削等螺距圆柱螺纹、圆锥螺纹。 2螺纹车削单一循环指令G92 螺纹切削循环指令G92把“切入螺纹切削退刀返回”4个动作作为1个循环 3螺纹车削复合循环指令G76 螺纹切削复合循环指令用于多次自动循环车螺纹，数控加工程序中只需指定一次，并在指令中定义好有关参数，就能自动进行加工。, ,（三）复合循环指令G71、G70,1外圆/内径粗切循环G71 该指令适用于车削圆棒料毛坯，粗车外圆和粗车圆筒毛坯
10、料内径，需多次走刀才能完成的粗加工,编程格式： G71 U(d) R(e) G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T(t)；,2精加工循环G70,该指令用于执行G71、G72、G73粗加工循环指令后的精加工循环,编程格式： G70 P(ns) Q(nf) 式中： ns为精加工轮廓程序段中开始程序段的段号； nf为精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。,三、项目实施,（一）加工工艺分析 1零件图的工艺分析 2装夹方案的确定 3加工顺序和进给路线的确定 4刀具及切削用量的选择 5工艺文件的编制 （二）编制加工程序,（三）零件的仿真加工 （1）进入数控车仿真软件。 （
11、2）选择机床、数控系统并开机。 （3）机床各轴回参考点。 （4）安装工件。 （5）安装刀具并对刀。 （6）输入加工程序，并检查调试。 （7）手动移动刀具退到距离工件较远处。 （8）自动加工。 （9）测量工件，优化程序。,（四）零件的实操加工 在实操加工中，注意事项如下： （1）工件装夹时应使顶尖顶紧力适度。 （2）二次装夹时应避免夹伤已加工表面。 （3）切削过程中，要随时注意顶尖的松紧程度，及时加以调整，以防止工件不同轴。 （4）安装车刀时，刀具伸出长度要合理，注意检查行程，要特别注意刀具在右端面进到X最小尺寸时与顶尖的距离，不要发生碰撞。,（5）螺纹切削时必须采用专用的螺纹车刀，螺纹车刀刀尖
12、形状决定螺纹形状。 （五）零件检验 按图纸要求检测工件，对工件进行误差与质量分析。,西门子802S/C系统相关指令,四、拓展知识,（一）恒螺距螺纹切削指令G33 1功能 用G33可以加工各种类型的恒螺距螺纹，如圆柱螺纹，圆锥的内外螺纹，单线、多线螺纹等。 2指令格式 圆柱螺纹：G33 Z_K_; 圆锥螺纹：G33 Z_X_K_;锥角小于45。 G33 Z_ X_I_;锥角大于45。 端面螺纹：G33 Z_ I_;,1功能 用螺纹切削循环指令可以在纵向或横向表面中加工具有恒螺距的圆形和圆锥形的内外螺纹。螺纹可以是单头螺纹和多头螺纹，多头螺纹加工时，每个螺纹依次加工。左旋螺纹或右旋螺纹由主轴的旋转方向确定，它必须在调用循环之前的程序中编入，在螺纹加工期间，进给修调开关和主轴修调开关均无效。,（二）螺纹切削循环指令CYCLE97,
