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1、教教案案主主页页公、英制螺纹的编程及加工公、英制螺纹的编程及加工授课课时6 6教学目的1、掌握螺纹加工指令 G92、G76 的编程格式及特点 。2、能合理选用数控车削加工螺纹的切削用量教学目标能力要求1、掌握螺纹加工指令 G92、G76 的适用范围及编程技能技巧。2、掌握内/外圆柱、圆锥及沟槽的粗、精加工程序设计思想教学重点指令 G92、G76 的编程格式及特点教学难点掌握内/外圆柱、圆锥及沟槽的粗、精加工程序设计思想教学难点的通过反复训练编程格式和剖析各指令的特点，加强熟练度，最终解决方法达到讲解教学难点教学方法讲解式教学，实训操作巩固等方法实施教学教学手段理论结合实际教教学学内内容容教学批
2、注教学批注授课课题数控车螺纹的基本知识数控车螺纹的基本知识1 1）螺纹的切削方法）螺纹的切削方法由于螺纹加工属于成型加工，由于螺纹加工属于成型加工，为了保证螺纹的导程，为了保证螺纹的导程，加工时主轴旋加工时主轴旋转一周，车刀的进给量必须等于螺纹的导程，进给量较大；另外，转一周，车刀的进给量必须等于螺纹的导程，进给量较大；另外，螺纹车刀的强度一般较差，故螺纹牙型往往不是一次加工而成的，螺纹车刀的强度一般较差，故螺纹牙型往往不是一次加工而成的，需要多次进行切削，需要多次进行切削，如欲提高螺纹的表面质量，如欲提高螺纹的表面质量，可增加几次光整加可增加几次光整加工。在数控车床上加工螺纹的方法有直进法、
3、斜进法两种，见图工。在数控车床上加工螺纹的方法有直进法、斜进法两种，见图7-27-2。直进法适合加工导程较小的螺纹，斜进法适合加工导程较大。直进法适合加工导程较小的螺纹，斜进法适合加工导程较大的螺纹。常用螺纹的切削的进给次数与吃刀量可参考表的螺纹。常用螺纹的切削的进给次数与吃刀量可参考表 7-17-1。2 2）车螺纹前直径尺寸的确定）车螺纹前直径尺寸的确定普通螺纹各基本尺寸：普通螺纹各基本尺寸：螺纹大径螺纹大径 d=Dd=D（螺纹大径的基本尺寸与公（螺纹大径的基本尺寸与公称直径相同）称直径相同）中径中径 d2=D2=dd2=D2=d 0.6495P0.6495P（P P螺纹的螺距）螺纹的螺距）
4、牙型高度牙型高度 h1=0.5413Ph1=0.5413P螺纹小径螺纹小径 d1=D1=d-1.0825Pd1=D1=d-1.0825P3 3）螺纹行程的确定）螺纹行程的确定在数控车床上加工螺纹时，由于机床伺服系统本身具有滞后特性，在数控车床上加工螺纹时，由于机床伺服系统本身具有滞后特性，会在螺纹起始段和停止段发生螺距不规则现象，会在螺纹起始段和停止段发生螺距不规则现象， 所以实际加工螺纹所以实际加工螺纹的长度的长度 W W 应包括切入和切出的空行程量，如图应包括切入和切出的空行程量，如图 7-37-3 所示。即：所示。即：式中：式中：切入空刀行程量，一般取：切入空刀行程量，一般取 2 25m
5、m5mm；：切出空刀行程量，一般取：切出空刀行程量，一般取 0.50.5螺距mm牙深（半径值）1次切削次数2次3次4次表7-1 常用螺纹切削的进给次数与吃刀量公制螺纹1.00.6490.70.40.21.50.9740.80.60.40.1621.2990.90.60.60.42.51.6241.00.70.60.431.9491.20.70.60.43.52.2731.50.70.60.642.5981.50.80.60.6一、螺纹固定循环指令一、螺纹固定循环指令 G92G921 1、加工直螺纹、加工直螺纹指令格式：指令格式： G92 X G92 X（U_Z(W)_ F _U_Z(W)_ F
6、 _式中：式中： X X、Z Z：取值为螺纹终点坐标值；：取值为螺纹终点坐标值； U U、W W：取值为螺纹终点相对循环起点的坐标分量；：取值为螺纹终点相对循环起点的坐标分量； F F：螺纹的导程。：螺纹的导程。2 2、加工锥螺纹、加工锥螺纹指令格式：指令格式： G92 X G92 X（U_Z(W)_ R_ F _U_Z(W)_ R_ F _式中：式中： X X、Z Z：取值为螺纹终点坐标值；：取值为螺纹终点坐标值； U U、W W：取值为螺纹终点相对循环起点的坐标分量；：取值为螺纹终点相对循环起点的坐标分量； R R：为圆锥：为圆锥螺纹切削起点和切削终点的半径差。螺纹切削起点和切削终点的半径
7、差。圆锥螺纹循环如图圆锥螺纹循环如图 7-47-4圆柱螺纹循环如图圆柱螺纹循环如图 7-57-5教教学学内内容容教学批注教学批注图中刀具从循环起图中刀具从循环起 A A 点开始，按点开始，按 A AB BC CD D 进行自动循环，最后进行自动循环，最后又回到循环起点又回到循环起点 A A，虚线表示快速移动，实线表示按，虚线表示快速移动，实线表示按 F F 指令指定的指令指定的进给速度移动进给速度移动复合型螺纹切削循环指令复合型螺纹切削循环指令 G76G76G76G76 螺纹切削复合循环指令较螺纹切削复合循环指令较 G92G92 指令简捷，可节省程序设计与计指令简捷，可节省程序设计与计算时间，
8、只需指定一次有关参数，则螺纹加工过程自动进行。如图算时间，只需指定一次有关参数，则螺纹加工过程自动进行。如图7-87-8 所示为复合螺纹切削循环的刀具加工路线。所示为复合螺纹切削循环的刀具加工路线。一、一、G76G76 螺纹切削指令的格式需要同时用两条指令来定螺纹切削指令的格式需要同时用两条指令来定义。义。编程格式：编程格式：G76 PG76 P（m m）( (r r ) ( ) ( ) Q() Q( d dmin) R(min) R(d d) )； G76 X(U)_Z(W)_R ( G76 X(U)_Z(W)_R (i i ) P ( ) P (k k ) Q ( ) Q ( d d )
9、F ( ) F (L L ) )式中有关几何参数的意义如图式中有关几何参数的意义如图 7-87-8 所示；所示； 点击箭头获取参数意义的点击箭头获取参数意义的注释注释二、参数意义的注释二、参数意义的注释式中：式中：m m：精车重复次数，从：精车重复次数，从 01019999，用两位数表示，该参数为模，用两位数表示，该参数为模态量；态量；r r：螺纹尾端倒角值，该值的大小可设置在：螺纹尾端倒角值，该值的大小可设置在 0.00.09.9L9.9L 之间，系数之间，系数应为应为 0.10.1 的整倍数，用的整倍数，用 00009999 之间的两位整数来表示，其中之间的两位整数来表示，其中 L L 为
10、为导程，该参数为模态量；导程，该参数为模态量； ：刀尖角度，可从：刀尖角度，可从 8080、6060、5555、3030、2929、0 0六个角六个角度中选择，用两位整数来表示，该参数为模态量；度中选择，用两位整数来表示，该参数为模态量；m m、r r、 用地址用地址 P P 同时指定，例如，同时指定，例如，m m=2,=2,r r=1.2L,=1.2L, =60=60，表示，表示为为 P021260P021260； d dminmin：最小车削深度，用半径编程指定，单位：微米。车削过程：最小车削深度，用半径编程指定，单位：微米。车削过程中每次的车削深度为中每次的车削深度为（） ，当计算深度小
11、，当计算深度小于此极限值时，车削深度锁定在这个值，该参数为模态量；于此极限值时，车削深度锁定在这个值，该参数为模态量；d d：精车余量，用半径编程指定，单位：微米，该参数为模态量；：精车余量，用半径编程指定，单位：微米，该参数为模态量；X(U)X(U)、Z(W)Z(W)：螺纹终点绝对坐标或增量坐标；：螺纹终点绝对坐标或增量坐标；i i：螺纹锥度值，用半径编程指定。如果：螺纹锥度值，用半径编程指定。如果i i = 0 = 0 则为直螺纹，可省则为直螺纹，可省略；略；k k：螺纹高度，用半径编程指定，单位：微米；：螺纹高度，用半径编程指定，单位：微米； d d：第一次车削深度，用半径编程指定，单位
12、：微米；：第一次车削深度，用半径编程指定，单位：微米；L L：螺纹的导程。：螺纹的导程。三、内、外螺纹轴套的编程与加工三、内、外螺纹轴套的编程与加工案例案例 7.27.2】如图如图 7-117-11 所示组合零件，该组合零件具有内外螺纹所示组合零件，该组合零件具有内外螺纹相互配合的特点。毛坯尺寸相互配合的特点。毛坯尺寸 34mm 34mm 棒料，加工前已有毛坯孔棒料，加工前已有毛坯孔 16 16，材料为材料为 45#45#钢，钢，T01T01：9393粗、精车外圆刀，粗、精车外圆刀，T02T02 镗孔刀，镗孔刀，T03T03：内：内螺纹刀，螺纹刀，T04T04：切断刀。：切断刀。四、解答过程四
13、、解答过程零件图工艺分析零件图工艺分析数值计算数值计算工件参考程序与加工操作过程工件参考程序与加工操作过程安全操作和注意事项安全操作和注意事项五、零件图工艺分析五、零件图工艺分析（1 1）技术要求分析。如图）技术要求分析。如图 7-117-11（b b）所示，零件包括圆柱面、倒）所示，零件包括圆柱面、倒角、内螺纹和切断等加工。零件材料为角、内螺纹和切断等加工。零件材料为 45#45#钢，无热处理和硬度要钢，无热处理和硬度要求。求。（2 2）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。由于毛坯为）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。由于工件较小，为了
14、加工路径棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。由于工件较小，为了加工路径清晰，清晰，加工起点和换刀点可以设为同一点，加工起点和换刀点可以设为同一点，放在放在Z Z向距工件前端面向距工件前端面200mm200mm，X X向距轴心线向距轴心线 100mm100mm 的位置。的位置。（3 3）制定加工方案，确定各刀具及切削用量。加工刀具的确定）制定加工方案，确定各刀具及切削用量。加工刀具的确定如表如表 7-57-5 所示，加工方案的制定如表所示，加工方案的制定如表 7-67-6 所示。所示。公、英制螺纹实训课题零件名称 螺母 零件图号 图 7-11编程及加工刀具名称及规格刀尖半径 数量 加工表面 备注序号
15、 刀具号1T010193 粗、精右偏外圆刀0.4 mm 1外表面、端面表7-6 案例7.2工序和操作清单2T0202镗孔刀0.4mm 1螺纹底孔材料45零 件 图 号7-11系统FANUC 工序号0723T00303 60 内螺纹车刀 0.4mm 1内螺纹切削用量工步内容G操作序号T刀具转速S进给速度 F切削深度功能0.3mm4T0404（走刀路线）B=3mm切断刀1切断（rmin）（mmr）（mm）夹住棒料一头，留出长度大约50 mm （手动操作），调用主程序 1加工主程序1（注：已在普通车床上加工出16孔）（1）车端面G01T01016400.1（2）自右向左粗车外表面G90T010164
16、00.31#（3）自右向左粗镗内表面G90T02026400.21（4）自右向左精镗内表面G01T02029000.10.2（5）车内螺纹G92T03033352（1 1）设定程序原点，以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立）设定程序原点，以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立（6）自右向左精加工外表面G01T01019000.10.2六、数值计算六、数值计算（7）切断G01T0404335工件坐标系。工件坐标系。（8）检测、校核（2 2）计算各节点位置坐标值，略。）计算各节点位置坐标值，略。主程序2调头垫铜皮夹持30外圆，找正夹牢，调用主程序2加工（1）（2）（3）车端面截至总长尺寸车倒角孔
17、口倒角检测、校核G01G90T0101T02029009000.10.10.10.5（3 3）车螺纹前的孔径尺寸：）车螺纹前的孔径尺寸：D D孔孔D D P P=20=20 2=182=18。七、工件参考程序与加工操作过程七、工件参考程序与加工操作过程（1 1）工件的参考程序如表）工件的参考程序如表 7-77-7 所示。所示。（2 2）输入程序。）输入程序。（3 3）数控编程模拟软件对加工刀具轨迹仿真，或数控系统图形仿）数控编程模拟软件对加工刀具轨迹仿真，或数控系统图形仿真加工，进行程序校核及修整。真加工，进行程序校核及修整。（4 4）安装刀具，对刀操作，建立工件坐标系。）安装刀具，对刀操作，
18、建立工件坐标系。（5 5）启动程序，自动加工。）启动程序，自动加工。（6 6）停车后，按图纸要求检测工件，对工件进行误差与质量分析）停车后，按图纸要求检测工件，对工件进行误差与质量分析八、安全操作和注意事项八、安全操作和注意事项（1 1） 1616 孔在普通车床上已加工到位。孔在普通车床上已加工到位。（2 2）对刀时，注意内切槽刀的编程刀位点为左刀尖。）对刀时，注意内切槽刀的编程刀位点为左刀尖。（3 3）有孔加工刀具，注意换刀点的位置不能太靠近工件，否则会）有孔加工刀具，注意换刀点的位置不能太靠近工件，否则会在换刀，在换刀， 和快速靠近工件时撞到工件。和快速靠近工件时撞到工件。表7-7 案例
19、7.2 程序卡（供参考）数控车床程序卡程序号序号N010N020N030N040N050N060N070N080N090N100N110N120N130N140N150编程原点零件名称车床型号螺纹套CAK6150DJO7002程序G50 X200 Z200M03 S640 T0101工件右端面与轴线交点零件图号夹具名称图7-11 （ b）三爪卡盘编程系统编写日期材料45#实训车间数控中心FANUC 0-TD简要说明建立工件坐标系主轴正转，选择1号外圆刀G99进给速度为mm/rG00 X38 Z2快速定位至38直径，距端面正向2 mmG01 Z0 F0.1刀具与端面对齐X 1加工端面G00 X3
20、8 Z2定位至 38直径外，距端面正向2 mmG90 X30.4 Z28 F0.3粗车 30外圆，留精加工余量0.2mm教教学学内内容容X31 Z 1 R 3粗车倒角G00 X200 Z200 T0100 M05返回刀具起始点，取消刀补，停主轴M00程序暂停，检测工件M03 S640 T0202换转速，主轴正转，选镗孔刀G00 X14 Z2快速定位至（X14 ， Z2）位置G90 X18.4 Z28 F0.3G00 X200 Z200 T0200 M05教学批注教学批注续表 3粗镗 M 20 孔，留精加工余量0.2mm返回刀具起始点，取消刀补，停主轴工件调头装夹，车端面，车倒角程序号O7003
21、序号程序简要说明N010 G50 X200 Z200建立工件坐标系N020 M03 S900 T0101主轴正转，选择1号外圆刀N030 G99进给速度为mm/rN040 G00 X16 Z2快速定位至16 直径，距端面正向2 mmN050 G01 Z0 F0.1刀具与端面对齐本课题内容小结1 1）螺纹加工可用）螺纹加工可用 G92G92、G G 7676 指令进行编程，指令进行编程，G76G76 指令指令采用斜进法进行加工，可以加工导程较大的螺纹，车采用斜进法进行加工，可以加工导程较大的螺纹，车削多线螺纹时不存在分头精度低，削多线螺纹时不存在分头精度低，而普通车床在加工而普通车床在加工多线螺
22、纹时就较难控制分头精度。多线螺纹时就较难控制分头精度。2 2）编程时应考虑加工螺纹的切入和切出量，以便保）编程时应考虑加工螺纹的切入和切出量，以便保证螺纹导程的一致性。证螺纹导程的一致性。3 3）加工螺纹之前一般应先加工退刀槽，如果没有退）加工螺纹之前一般应先加工退刀槽，如果没有退刀槽时，刀具在螺纹终点的加工路线，为倒角退刀。刀槽时，刀具在螺纹终点的加工路线，为倒角退刀。 4 4）加工螺纹时，由于进给量较大，螺纹车刀的）加工螺纹时，由于进给量较大，螺纹车刀的强度较差，故螺纹牙型往往需分多次进行切削强度较差，故螺纹牙型往往需分多次进行切削板书设计知识、技能目标知识、技能目标数控车螺纹的基本知识数
23、控车螺纹的基本知识螺纹固定循环指令螺纹固定循环指令 G92G92复合型螺纹切削循环指令复合型螺纹切削循环指令 G76G76操作实训操作实训小小结结通过通过 2 2 周的学习，同学们对螺纹加工可用周的学习，同学们对螺纹加工可用 G92G92、G 76G 76指令进行编程特点和方法掌握不够，指令进行编程特点和方法掌握不够，对对 G76G76 指令采用指令采用教学反思斜进法进行加工，斜进法进行加工，可以加工导程较大的螺纹，可以加工导程较大的螺纹，车削多车削多线螺纹时不存在分头精度低，线螺纹时不存在分头精度低，而普通车床在加工多线而普通车床在加工多线螺纹时就较难控制分头精度。还没有完全理解螺纹时就较难控制分头精度。还没有完全理解2 2）学生对编程时应考虑加工螺纹的切入和切出量，）学生对编程时应考虑加工螺纹的切入和切出量，以便保证螺纹导程的一致性，把握还不够恰当。以便保证螺纹导程的一致性，把握还不够恰当。3 3）加工螺纹之前一般应先加工退刀槽，如果没有退）加工螺纹之前一般应先加工退刀槽，如果没有退刀槽时，刀具在螺纹终点的加工路线，为倒角退刀。刀槽时，刀具在螺纹终点的加工路线，为倒角退刀。 4 4）加工螺纹时，由于进给量较大，螺纹车刀的）加工螺纹时，由于进给量较大，螺纹车刀的强度较差，故螺纹牙型往往需分多次进行切削强度较差，故螺纹牙型往往需分多次进行切削
