数控车削编程螺纹加工

数控车床螺纹加工编程指令的应用济宁职业技术学院（山东）张玉香在目前的FANUC 和广州数控系统的车床上，加工螺纹一般可采用3 种方法：G32 直进式切削方法、G92直进式固定循环切削方法和G76 斜进式复合固定循环切削方法。

由于它们的切削方式和编程方法不同，造成的加工误差也不同，在操作使用时需仔细分析，以便加工出高精度的零件。

1.编程方法（1）G32 直进式螺纹切削方法指令格式：图1G32直进式螺纹切削方法指令格式：G32 X（U ）_ Z（W ）_ F_ ；该指令用于车削圆柱螺纹、圆锥螺纹、端面螺纹。

其编程方法与G01 相似，如图1所示。

使用说明：①式中（X ，Z ）和（U ，W ）为螺纹的终点坐标，即图1 中B 点的坐标值；F 后的数值为导程（单线时为螺距）。

②当α=0°时，作直螺纹加工，编程格式为G32 Z_F_或G32 W_F_ ；当α＜45°时加工锥螺纹，螺距以Z轴方向的值指定；当α＞45°时螺距以X 轴方向的值指定；当α=90°时，加工端面螺纹，编程格式为G32 X_ F_或G32 U_ F_ 。

③螺纹切削中进给速度倍率开关无效，进给速度被限制在100% ；螺纹切削中不能停止进给，一旦停止进给切深便急剧增加，非常危险。

因此，进给暂停在螺纹加工中无效。

④在螺纹切削程序段后的第一个非螺纹切削程序段期间，按进给暂停键时刀具在非螺纹切削程序段停止。

⑤主轴功能的确定。

在编写螺纹加工程序时，只能使用主轴恒转速控制功能（程序中编入G97 ），由于进给速度的最大值和最小值系统参数已设定，在加工螺纹时为了避免进给速度超出系统设定范围，所以主轴转速不宜太高，一般用如下公式计算：（取）且从粗加工到精加工，主轴转速必须保持恒定。

否则，螺距将发生变化，会出现乱牙。

⑥螺纹起点和终点轴向尺寸的确定。

螺纹加工时应注意在有效螺纹长度的两端留出足够的升速段和降速段，以剔除两端因进给伺服电动机变速而产生的不符合要求的螺纹段，通常：δ=（2~3 ）螺距δ=（1~2 ）螺距⑦螺纹起点和终点径向尺寸的确定。

车削加工某轴类零件的模型及二维图如图1所示，对其轮廓进行加工。

图1一、创建车削加工几何体1．进入车削加工环境打开零件模型，选择“开始”|“加工”命令或使用快捷键[Ctrl+Alt+M]进入加工模块。

系统弹出如图2所示的“加工环境”对话框，在“要创建的CAM设置”列表框中选择“turning”模板，单击按钮，完成加工环境的初始化。

图22、创建加工坐标系在资源栏中显示“工序导航器”，将光标置于“工序导航器”空白部分右键单击弹出级联菜单。

级联菜单中有“程序顺序视图”、“机床视图”、“几何视图”、“加工方法视图”等，如图3所示。

在级联菜单中可以切换视图，单击“几何视图”切换到几何视图。

依次单击前的“+”符号，将WORKPIECE及TURNING_WORKPIECE 展开。

如图4所示图3 图4双击“MCS_SPINDLE”结点，系统弹出如图5所示的“MCS主轴”对话框，选择左端面的圆心以指定MCS，如图6所示。

车床工作面指定ZM-XM平面，则ZM轴被定义为主轴中心，加工坐标原点被定义为编程零点。

单击按钮，完成设置。

图5 图63、定义工件在“工序导航器—几何”视图中双击“WORKPIECE”结点，弹出如图7所示的“工件”对话框，完成几何体的指定。

其中，图7单击“指定部件”按钮，弹出“部件几何体”对话框，选择零件轴，如图8所示。

单击按钮，完成设置。

图8单击“指定毛坯”按钮，弹出“毛坯几何体”对话框，选择“包容圆柱体”类型，轴方向选择“+ZM”，按如图9所示设置参数，则可以指定一个长110mm，直径102mm的圆柱体作为毛坯。

单击按钮，完成对零件轴毛坯的指定。

图94、创建部件边界在“工序导航器—几何”视图中双击“TURNING_WORKPIECE”结点，弹出如图10所示的“车削工件”对话框。

图10在“部件旋转轮廓”类型中选择“无”，单击“指定部件边界”的按钮，弹出如图11所示的“部件边界”对话框，过滤类型默认为“曲线边界”。

数控机床车削螺纹的原理数控机床是一种高精度、高效率的机床，广泛应用于各个制造行业中。

其中，数控机床的车削螺纹技术是其最为重要的应用之一。

本文将从数控机床车削螺纹的原理、机床结构、刀具选择和切削参数等方面进行详细阐述。

一、数控机床车削螺纹的原理数控机床车削螺纹通过控制工件和刀具在机床上的相对运动来实现。

机床通过数控系统控制刀具对工件进行切削，完成螺纹加工。

其工作原理如下：1. 设置螺纹参数：在数控系统中，需要设置螺纹的参数，包括螺纹的直径、螺距、螺纹类型等。

这些参数的设置将直接影响到刀具的运动轨迹和加工结果。

2. 运动轨迹计算：根据螺纹参数，数控系统会计算出刀具在车削过程中的运动轨迹。

这些轨迹会与工件表面上的螺纹轮廓相匹配，实现精确的螺纹加工。

3. 控制切削路径：数控系统会发送指令控制刀具的运动路径。

这些指令可以实现刀具的进给、回程和切削等动作。

通过合理的路径规划，可以确保刀具在车削过程中的尺寸和形状精度。

4. 刀具运动控制：根据数控系统发送的指令，伺服系统会控制主轴和刀架的运动，实现刀具的加工动作。

通过合理的速度和加减速控制，可以保证刀具的切削效果和加工质量。

5. 实时监控和修正：在整个车削过程中，数控系统会实时监控刀具和工件的位置、速度和加工状态。

一旦出现偏差，系统会自动进行修正，以保证加工的准确性和稳定性。

二、数控机床车削螺纹的机床结构数控机床车削螺纹通常采用的是数控车床或数控铣床。

这些机床具有不同的结构和功能，但都可以用于车削螺纹加工。

1. 数控车床：数控车床是一种专门用于车削零件的机床。

它由工件夹持装置、主轴、进给系统、切削工具和数控系统等组成。

通过控制数控系统，可以实现刀具的运动轨迹和加工参数的精确控制。

2. 数控铣床：数控铣床是一种专门用于铣削零件的机床。

它由工作台、主轴、进给系统、刀具和数控系统等组成。

通过控制数控系统，可以实现刀具在工作台上的运动轨迹和加工参数的精确控制。

三、刀具选择和切削参数在数控机床车削螺纹时，刀具的选择和切削参数的设置对加工效果和加工质量具有重要影响。

在数控车床上，G32、G76和G92是用于螺纹加工的G代码。

以下是每种代码的用法示例：G32 的用法示例：G32 是用于恒定螺距的单向螺纹切削。

以下是使用G32的一个简单示例：G00 X40 Z2 ; 快速定位到螺纹加工的起始点，X40是直径，Z2是距离工件端面的距离G32 Z-20 F2.0 ; 从Z2切削到Z-20，F2.0是螺距（每转进给量）```在这个示例中，刀具从Z2的位置开始，沿着Z轴向下移动到Z-20的位置，进行螺纹加工，螺距设置为2.0mm。

G76 的用法示例：G76 是一个复合螺纹切削循环，适用于加工更复杂的螺纹，如多线螺纹或变螺距螺纹。

以下是使用G76的一个示例：G00 X45 Z5 ; 快速定位到螺纹加工的起始点T0101 M08 ; 换刀至1号刀具，开启切削液G76 P(m)(r)(a) Q(△dmin) R(d)G76 X(u) Z(w) R(i) P(k) Q(△d) F(f)m：最后精加工次数，是模态值；r：螺纹倒角量，是模态值；a：表示刀尖角度；Δdmin：表示最小切入量；d：精加工余量，用半径编程指定；Δd ：表示第一次粗切深（半径值）；X 、Z：表示螺纹终点的坐标值；u：表示增量坐标值；w：表示增量坐标值；i：表示螺纹的半径余量i=0，,为切直螺纹；k：表示螺纹牙高；△d：第一次切入量；f：螺纹导程。

G92 的用法示例：G92 主要用于设置螺纹的固定循环，可以用于重复螺纹加工操作。

以下是使用G92的一个示例：G00 X40 Z5 ; 快速定位到螺纹加工的起始点G92 X36 Z-20 F2 ; 设置螺纹加工的循环，X36是螺纹的终点直径，Z-20是螺纹的终点Z 坐标,螺距为2M05 ; 停止主轴转动G00 X100 Z100 ; 快速退回到安全位置M30 ; 程序结束在这个示例中，G92用于设置螺纹的加工循环，每次循环都会重复执行到下一个Z深度，直到达到最终的螺纹深度。