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1、第四节 螺纹加工及其固定循环,一、普通螺纹的加工工艺 1普通螺纹的尺寸计算 普通螺纹牙型角为60，普通螺纹分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹。（1）粗牙普通螺纹螺距是标准螺距，其代号用字母“M”及公称直径表示，如M16、M12等。（2）细牙普通螺纹代号用字母“M”及公称直径螺距表示，如M241.5、M272等。普通螺纹有左旋螺纹和右旋螺纹之分，左旋螺纹应在螺纹标记的末尾处加注“LH”字，如M201.5LH等，未注明的是右旋螺纹。,普通螺纹的基本牙型,P：螺纹螺距；H：螺纹原绐三角形高度，H=0.866P；D、d：螺纹大径；D2、d2：螺纹中径；D1、d1：螺纹小径。,（1）螺纹的大径（D、d）螺纹大
2、径的基本尺寸与螺纹的公称直径相同。外螺纹大径在螺纹加工前，由外圆的车削得到，该外圆的实际直径通过其大径公差带或借用其中径公差带进行控制。（2）螺纹的中径（D2、d2）D2（d2）=D（d）（3H/8）2=D（d）0.6495P 在数控车床上，螺纹的中径是通过控制螺纹的削平高度（由螺纹车刀的刀尖体现）、牙型高度、牙型角和底径来综合控制的。,螺纹基本尺寸的计算如下：,（3）螺纹的小径（D1、d1）与螺纹的牙型高度（h）D1（d1）=D（d）（5H/8）2=D（d）1.08P h=5H/8=0.54125P，取h=0.54P（4）螺纹编程直径与总切深量的确定 采用以下经验公式进行调整或确定其编程小径
3、（d1、D1）：d1=d（1.11.3）P D1=DP（车削塑性金属）D1=D1.05P（车削脆性金属）编程或车削过程中的外螺纹大径应比其公称直径小0.10.3mm。,例 在数控车床上加工M2427h的外螺纹，采用经验公式取：螺纹编程大径d=23.8 mm；半径方向总切深量h=(1.11.3)P/2=0.652=1.3 mm；编程小径d1=d2 h=242.6=21.4mm；,2螺纹轴向起点和终点尺寸的确定 为了避免在进给机构加速或减速过程中切削，在安排其工艺时要尽可能考虑合理的导入距离1和导出距离2，如图所示。,一般1取23P,对大螺距和高精度的螺纹则取较大值；2一般取12P。若螺纹退尾处没
4、有退刀槽时，其2=0。,3螺纹加工的多刀切削,常用普通螺纹切削的进给次数与背吃刀量,二、螺纹切削指令（G32、G34）1等螺距直螺纹 这类螺纹包括普通圆柱螺纹和端面螺纹。（1）指令格式 G32 X(U)Z(W)F Q；X(U)Z(W)：直线螺纹的终点坐标。F：直线螺纹的导程。如果是单线螺纹，则为直线螺纹的螺距。Q：螺纹起始角。该值为不带小数点的非模态值，其单位为0.001。如果是单线螺纹，则该值不用指定，这时该值为0。例 G32 W-30.0 F4.0；,（2）本指令的运动轨迹及工艺说明,螺纹车刀的安装方法（正、反向）和主轴的旋转方向应与车床刀架的配置方式（前、后置）相适应。,（3）编程实例
5、例1 试用G32指令编写图所示工件的螺纹加工程序。,操作视频,程序,例2 试用G32指令编写图所示螺纹代号改为M20Ph2P1的加工程序。,程序,2等螺距圆锥螺纹（1）指令格式 G32 X(U)Z(W)F；（2）本指令的运动轨迹及工艺说明 圆锥螺纹在X或Z方向各有不同的导程，程序中导程F的取值以两者较大值为准。,（2）编程实例 例 试用G32指令编写图所示工件的螺纹（FZ=2.5mm）加工程序。,程序,（4）G32指令的其他用途 G32指令还可以加工以下几种螺纹：1）多线螺纹 编制加工多线螺纹的程序时，只要用地址Q指定主轴一转信号与螺纹切削起点的偏移角度即可。2）端面螺纹 执行端面螺纹的程序段
6、时，刀具在指定螺纹切削距离内以每转F的速度沿X向进给，而Z向不作运动。3）连续螺纹切削 执行连续程序段加工时，由运动中断而引起的断续加工被消除，故可以完成那些需要中途改变其等螺距和形状（如从直螺纹变锥螺纹）的特殊螺纹的切削。,3变螺距圆锥螺纹 这类螺纹主要指变螺距圆柱螺纹及变螺距圆锥螺纹。（1）指令格式 G34 X(U)Z(W)F K；K：主轴每转螺距的增量（正值）或减量（负值）；其余参数同G32的规定。例 G34 W-30.0 F4.0 K0.1；（2）本指令的运动轨迹及工艺说明 G34执行中，除每转螺距有增量外，其余动作和轨迹与G32指令相同。,4使用螺纹切削指令（G32、G34）时的注意
7、事项（1）在螺纹切削过程中，进给速度倍率无效。（2）在螺纹切削过程中，进给暂停功能无效，如果在螺纹切削过程中按了进给暂停按钮，刀具将在执行了非螺纹切削的程序段后停止。（3）在螺纹切削过程中，主轴速度倍率功能失效。（4）在螺纹切削过程中，不宜使用恒线速度控制功能，而应采用恒转速控制功能。,三、螺纹切削单一固定循环（G92）1圆柱螺纹切削循环（1）指令格式 G92 X(U)Z(W)F；X(U)Z(W)：螺纹切削终点处的坐标，U和W后面数值的符号取决于轨迹AB和BC的方向；F：螺纹导程的大小，如果是单线螺纹，则为螺距的大小。例 G92 X30.0 Z-30.0 F2.0；,（2）本指令的运动轨迹及工
8、艺说明,在G92循环编程中，通常情况下，X向循环起点取在离外圆表面12mm（直径量）的地方，Z向的循环起点根据导入值的大小来进行选取。,（3）编程实例 例1 在后置刀架式数控车床上，试用G92指令编写图所示工件的螺纹加工程序。在螺纹加工前，其外圆已加工好，直径为23.75mm。,操作视频,程序,例2 在前置刀架式数控车床上，试用G92指令编写如图所示双线左旋螺纹的加工程序。在螺纹加工前，其螺纹外圆直径已加工至29.8mm。,双线螺纹操作视频,程序,2圆锥螺纹切削循环（1）指令格式 G92 X(U)Z(W)F R；R的大小为圆锥螺纹切削起点处的X坐标减其终点（编程终点）处的X坐标之值的1/2。R
9、的方向规定为，当切削起点处的半径小于终点处的半径（即顺圆锥外表面）时，R取负值。其余参数参照圆柱螺纹的G92规定。例 G92 X30.0 Z-30.0 F2.0 R-5.0；,（2）本指令的运动轨迹及工艺说明,对于圆锥螺纹中的R值，在编程时除要注意有正、负值之分外，还要根据不同长度来确定R值的大小。,3使用螺纹切削单一固定循环（G92）时的注意事项（1）在螺纹切削过程中，按下循环暂停键时，刀具立即按斜线回退，然后先回到X轴的起点，再回到Z轴的起点。在回退期间，不能进行另外的暂停。（2）如果在单段方式下执行G92循环，则每执行一次循环必须按4次循环启动按钮。,（3）G92指令是模态指令，当Z轴移
10、动量没有变化时，只需对X轴指定其移动指令即可重复执行固定循环动作。（4）执行G92循环时，在螺纹切削的退尾处，刀具沿接近45的方向斜向退刀，Z向退刀距离r=0.1S12.7S（导程），该值由系统参数设定。（5）在G92指令执行过程中，进给速度倍率和主轴速度倍率均无效。,1螺纹复合循环指令（1）指令格式 G76 Pmra Qdmin R(d)；G76 X(U)Z(W)Ri Pk Qd F；m：精加工重复次数0199；r：倒角量，即螺纹切削退尾处（45）的Z向退刀距离；a：刀尖角度（螺纹牙型角）。dmin：最小切深，该值用不带小数点的半径量表示；d：精加工余量，该值用带小数点的半径量表示；X(U)
11、Z(W)：螺纹切削终点处的坐标；i：螺纹半径差。如果i=0，则进行圆柱螺纹切削；k：牙型编程高度，该值用不带小数点的半径量表示；d：第一刀切削深度，该值用不带小数点的半径量表示；F：导程，如果是单线螺纹，则该值为螺距。,四、螺纹切削复合固定循环（G76）,例 G76 P011030 Q50 R0.05；G76 X27.6 Z-30.0 R0 P1200 Q400 F2.0；,（2）本指令的运动轨迹及工艺说明,图b所示为：螺纹车刀向深度方向并沿基本牙型一侧的平行方向进刀，从而保证了螺纹粗车过程中始终用一个刀刃进行切削，减小了切削阻力，提高了刀具寿命，为螺纹的精车质量提供了保证。,在G76循环指令
12、中，m、r、a用地址符P及后面各两位数字指定，每个两位数中的前置0不能省略。这些数字的具体含义及指定方法如下：例 P001560 该例的具体含义为：精加工次数“00”即m=0倒角量“15”即r=150.1S=1.5S（S是导程）螺纹牙型角“60”即=60,（3）编程示例 例1 在前置刀架式数控车床上，试用G76指令编写如图所示外螺纹的加工程序（未考虑各直径的尺寸公差）。,外螺纹加工视频,程序,例2 在前置刀架式数控车床上，试用G76指令编写如图所示内螺纹的加工程序（未考虑各直径的尺寸公差）。,内螺纹加工视频,程序,2 G76指令加工梯形螺纹（1）梯形螺纹的尺寸计算 梯形螺纹的代号用字母“Tr”
13、及公称直径螺距表示，单位均为mm。左旋螺纹需在其标记的末尾处加注“LH”，右旋则不用标注。,梯形螺纹各部分名称、代号及计算公式,梯形螺纹的牙型,（2）梯形螺纹编程实例 例 在前置刀架式数控车床上，试用G76指令编写如图所示梯形螺纹的加工程序。,程序,3使用螺纹复合循环指令（G76）时的注意事项（1）G76可以在MDI方式下使用。（2）在执行G76循环时，如按下循环暂停键，则刀具在螺纹切削后的程序段暂停。（3）G76指令为非模态指令，所以必须每次指定。（4）在执行G76时，如要进行手动操作，刀具应返回到循环操作停止的位置。如果没有返回到循环停止位置就重新启动循环操作，手动操作的位移将叠加在该条程序段停止时的位置上，刀具轨迹就多移动了一个手动操作的位移量。,五、螺纹与外形加工综合实例 例 试用外圆加工循环和螺纹加工循环指令编写如图所示工件（毛坯直径为50mm，内孔已钻直径为20 mm、深23mm的预孔）的加工程序。,螺纹与外形加工综合实例加工视频,程序,
