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1、模块2 数控车削编程与加工,正德职业技术学院,数控加工编程与操作,任务2.5 螺纹车削的编程与加工,正德职业技术学院,数控加工编程与操作,知识目标,掌握G32、G92、G76指令的功能与使用 掌握螺纹加工切削用量的选择,学习目标,技能目标,学习目标,会用数控车床加工螺纹 学会提高螺纹加工精度和表面粗糙度的技巧 会螺纹刀对刀,任务导入,任务引入,完成如图所示螺纹杆，零件材料为硬铝2A12毛坯为22100的铝棒，单件小批量生产,任务分析,零件材料硬铝2A12，切削性能较好 加工部位：,硬铝2A12,312的退刀槽,M161.5的外螺纹组成,20外圆柱,指令学习,螺纹切削指令-G32,指令功能,使用
2、G32螺纹切削指令可以车削如图所示的,圆柱螺纹,圆锥螺纹,端面螺纹,指令学习,指令格式,螺纹切削指令-G32,G32 X(U) Z(W) F,X(U)、 Z(W),为螺纹终点坐标,F ,为螺纹导程,若缺省X值,缺省Z值,则为加工圆柱螺纹,则为加工端面螺纹,若都不缺省,则为加工锥螺纹,指令学习,螺纹切削指令-G32,车削锥螺纹的运动轨迹如图所示,车削螺纹运动轨迹参数说明,L ,为螺纹导程, ,为锥螺纹锥角,为零时，则为直螺纹,LX、LZ ,分别为锥螺纹在X方向和Z方向的导程,应指定两者中较大者，直螺纹时LX =0,指令学习,（1）为保证切削正确的螺距，不能使用 表面恒线速控制G96指令,（2）车
3、螺纹期间的进给速度倍率、 主轴速度倍率无效（固定100）,（3）1为引入长度、2 为超越长度。 为避免因车刀自动加减速而影响螺距的稳定性,车削螺纹运动轨迹参数说明,指令学习,（4 ）车螺纹时，螺纹切削应注意在两端设置足够 的升速进刀段（引入长度）1和降速进刀段 （超越长度）2,车削螺纹运动轨迹参数说明,1一般可取25mm,2一般取螺距的1/4左右,指令学习,车削螺纹运动轨迹参数说明,因为有超越长度，应预先设计退刀槽（加工时，先加工退刀槽），如图所示:,若螺纹收尾处没有退刀槽，一般按45退刀收尾,指令学习,车削螺纹运动轨迹参数说明,（5）螺纹车削时主轴转速S不能过高，主轴转速与进给速度是关联的，
4、推荐转速：,n(1200/P)-k,P一,为螺纹导程（螺距）,k一,为安全系数，一般为80,（6）切削深度=0.6495P（P为螺距）,指令学习,车削螺纹运动轨迹参数说明,（7）为保证与内螺纹的配合，车削螺纹之前， 车削顶径外圆的尺寸要小于螺纹的公称尺寸 0.10.2mm，以保证内外螺纹结合的互换性,（8）进刀方式：,螺纹加工通常不能一次成型， 需要多次走刀才能完成,螺纹切削常用的进给次数与背吃刀量的关系（双边）,背 吃 刀 量,指令学习,螺纹切削进给次数与背吃刀量的关系（双边）,（1）背吃刀量为直径值,若背吃刀量没有特别说明则默认为单边半径值,（2）走刀次数和背吃刀量根据工件材料及刀具的 不
5、同可酌情增减,指令学习,车削螺纹指令-G32编程举例,如图所示，用G32进行圆柱螺纹切削,例题分析,指令学习,毛坯直径为35mm 螺距L=1.5mm 螺纹高度=0.974mm,查表和图得知：,1=2mm，22mm,分4次进给，对应的背吃刀量（直径值）依次为,0.8mm，0.6mm，0.4mm，0.16mm,螺纹牙底直径为28.04mm。主轴转速：,n(1200/P)-k=1200/1.5-80=720， 选取n=675r/min,G32编程时的参考程序,O0101； N10 G00 X40 Z2； N20 M03 S675； N30 T0101； N40 G00 X29.2； N50 G32
6、Z-22 F1.5； 第一次车螺纹，背吃刀量为 0.8mm N60 G00 X38 N70 Z2； N80 G00 X28.6； N90 G32 Z-22 F1.5； 第二次车螺纹，背吃刀量为 0.6mm N100 G00 X38 N110 Z2； N120 G00 X28.2,N130 G32 Z-22 F1.5； 第三次车螺纹，背吃刀量为 0.4mm N140 G00 X38； N150 Z2； N160 G00 X28.04； N170 G32 Z-22 F1.5； 第四次车螺纹，背吃刀量为 0.16mm N180 G00 X50； N190 Z50； N200 M05； N210 M3
7、0,螺纹切削循环指令-G92,指令学习,指令功能,对螺纹进行循环加工，循环中包括了进刀和退刀路线。,螺纹切削循环指令把,切入,螺纹切削,退刀,返回,四个动作作为一个循环,除螺纹切削一段为进给移动外， 其余均为快速移动,见图,G92直螺纹切削循环,G92锥螺纹切削循环,指令学习,螺纹切削循环指令-G92,指令格式,直螺纹：,G92 X(U) Z(W) F,锥螺纹：,G92 X(U) Z(W) R F,X(U)、Z(W) 一,为螺纹终点坐标,F一,取螺纹导程,R一,为锥螺纹起点半径减去终点半径的差值,锥面起点坐标大于终点坐标时为正，反之为负,指令学习,螺纹切削循环指令G92编程举例一,如图所示，用
8、G92进行圆柱螺纹切削。 解：设循环起点在(38,2)，切削螺纹部分的加工程序如下：,G00 X38.0 Z2； 刀具定位到循环起点 G92 X29.2 Z-22 F1.5； 第一次车螺纹 X28.6； 第二次车螺纹 X28.2； 第三次车螺纹 X28.04； 第四次车螺纹 G00 X50.0； Z50；,采用G92比采用G32编写程序简单,指令学习,螺纹切削循环指令G92编程举例二,用G92进行锥螺纹切削毛坯直径为50mm， 锥螺纹高度=2mm ， 要求分4次车削螺纹， 每次车削深度为0.5mm； 螺距L=3.5mm,G92编程时的参考程序,切削锥螺纹部分的加工程序如下：,G00 X50 Z
9、72； 刀具定位到循环起点 G92 X42 Z28 R-14.5 F3.5； 第一次螺纹车削 X41； 第二次螺纹车削 X40； 第三次螺纹车削 X39； 第四次螺纹车削 G00 X100； Z150；,指令学习,复合螺纹切削循环指令-G76,指令功能,系统自动计算螺纹切削次数和每次进刀量， 可以完成一个螺纹段的全部加工任务， 其运动轨迹如图所示：,a)切削轨迹,b）进刀方式,指令学习,复合螺纹切削循环指令-G76,指令格式,G76 P(m)(r)(a) Q(dmin) R(d),G76 X(U) Z(W) R(i) P(k) Q(d) F(L),m精车重复次数，从1-99，该参数为模态量,r
10、螺纹尾端倒角值，该值可设置在0-9.9L之间 以0.1L为一单位，L为螺距 r应使用00-99之间的两位整数来表示 该参数为模态量 可加工没有退刀槽的螺纹,G76 P(m)(r)(a) Q(dmin) R(d),G76 X(U) Z(W) R(i) P(k) Q(d) F(L),复合螺纹切削循环指令-G76,指令学习,G76 P(m)(r)(a) Q(dmin) R(d),G76 X(U) Z(W) R(i) P(k) Q(d) F(L),a刀具角度， 从80、60、55、30、29、0六个 角度中选择， a应用两位整数表示，该参数为模态量,m、r、a用地址P同时指定，例如：,m=2，r=1.
11、2L，a=60，表示为P021260,指令学习,复合螺纹切削循环指令-G76,G76 P(m)(r)(a) Q(dmin) R(d),G76 X(U) Z(W) R(i) P(k) Q(d) F(L),dmin最小车削深度，用半径值指定,车削过程中每次的车削深度为,螺纹半径方向的车削量随次数增加而越切越少,当计算深度小于这个极限值时，车削深度锁定 这个值 。该参数为模态量，单位m。,复合螺纹切削循环指令-G76,指令学习,G76 P(m)(r)(a) Q(dmin) R(d),G76 X(U) Z(W) R(i) P(k) Q(d) F(L),d精车余量，用半径值编程， 该参数为模态量，单位m
12、,X(U)、Z(W)螺纹终点坐标,i螺纹终点半径减去起点半径的差值， 有正负号R=0时，为直螺纹（可省略不写）,指令学习,复合螺纹切削循环指令-G76,G76 P(m)(r)(a) Q(dmin) R(d),G76 X(U) Z(W) R(i) P(k) Q(d) F(L),k螺纹高度，用半径值编程，单位m,d螺纹第1次车削深度，用半径值编程， 从外径开始计算切入量，单位m,L螺距,复合螺纹切削循环指令G76编程举例,指令学习,零件轴上的一段直螺纹（外螺纹）， 螺距为1.5mm，螺纹高度为0.974mm 。 螺纹尾端改倒角为1.1L，刀尖角60度， 第一次车削深度0.4 mm， 最小车削深度0
13、.08 mm， 精车余量0.2mm， 精车削次数1次,用G76指令编写的切削螺纹的加工程序,G00 X38 Z2； 刀具定位到循环起点 G76 P011160 Q80 R200； G76 X28.04 Z-22 P974 Q400 F1.5； G00 X50； Z50；,可见采用G76编写相同的螺纹程序比G92和G32更加简单,工艺分析,零件图工艺分析,该零件表面由,外圆柱面,退刀槽,外螺纹,等表面组成。零件材料为铝，切削加工性能较好，无热处理和硬度要求,右端面为多个尺寸的设计基准，相应工序加工前，应该先将右端面车出来,工艺分析,确定装夹方案、量具、刀具,加工时以外圆定位，用三爪自动定心卡盘夹
14、紧,量具选择,由于表面尺寸和表面质量无特殊要求，,游标卡尺或千分尺测量,轮廓尺寸用,螺纹用,螺纹环规测量,刀具选择,选用3把刀，刀具参数见表,螺纹杆数控加工刀具卡片,工艺分析,确定装夹顺序及走刀路线,加工顺序按,由粗到精,由近到远,的原则确定,一次装夹尽可能加工出所有加工表面。 本零件工步顺序如下,车端面,粗、精车外圆 16和30,切退刀槽312,车削螺纹M161.5,割断,切削用量的选择,工艺分析,根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料， 切削用量如表所示,螺纹主轴转速按公式n(1200/P)-k计算,取1=2mm，22mm,螺纹杆数控加工工艺卡,任务实施,程序编制,1）工件坐标系的建立
15、,以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立工件坐标系,2）参考程序,G76指令相比G32和G92指令省去了大量的中间 切削路径坐标的计算，但指令中的参数设置较多 较繁琐,G92螺纹切削循环指令因包含了进刀和退刀路线 其程序的编写比使用G32指令要简洁，因此本例 使用G92指令加工螺纹,O0102； N10 S600 T0101 M08 M03； N20 G00 X25.0； N30 Z0.0； N40 G01 X-1 F0.1； 车端面 N50 G00 Z2； N60 X24； N70 G90 X20.2 Z-28 F0.1； 粗车外轮廓 N80 X18.2 Z-19； N90 X16.2；,参考程序,N100 S800； 精车 N110 G00 X8； N120 G01 X16 Z-2 F0.05； N130 Z-19； N140 X20； N150 Z-28； N160 G00 X22； N170 Z100；,N180 S500 T0202； 换2号刀 N190 Z-19； N200 G01 X12； 割退刀槽 N210 G04 X5.0； N220 G00 X25； N230 Z100,N240 T0303 S675； 换3号刀 N250 G00 X18 Z2； 刀具定位到循环起点 N260
