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数控车异形螺纹(3)

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圆弧曲面异形螺纹的加工

圆弧曲面异形螺纹的加工

圆弧曲面异形螺纹的加工发表时间：2015-02-11T09:51:33.240Z 来源：《教育学文摘》2015年1月总第143期供稿作者：石宝传[导读] 近年来，随着数控大赛的深入发展，计算机编程软件的应用更加广泛。

◆石宝传日照市工业学校山东日照262300摘要：异形螺纹是一种非标准螺纹，其螺纹尺寸参数与标准螺纹完全不同。

本文主要针对异形螺纹进行加工方法、加工工艺分析及宏程序编程的研讨，采用赶刀法编写宏程序，在数控车床上加工异形螺纹。

通过实践验证，工艺编排合理，程序简明易懂，加工效率高，解决了异形螺纹的加工难题。

关键词：异形螺纹赶刀法宏程序近年来，随着数控大赛的深入发展，计算机编程软件的应用更加广泛。

为了提高选手的综合编程能力，数控加工技能大赛试题以计算机编程方式为主，插入一些计算机编程难以实现的题目，锻炼一下选手手工编程的能力。

比如异形螺纹加工，这类题目杂志上也有过介绍，但很多局限于柱面上异形螺纹的加工或曲面上成形刀具（螺旋槽的形状与刀具形状相同）加工的异形螺纹，螺旋槽较浅的一般采用宏程序一次插补成形，螺旋槽较深的一般分层，逐层加工。

下面介绍一种关于圆弧曲面螺纹加工的宏程序编程加工方法。

如图1所示圆弧曲面异形螺纹，螺距为12mm，分布在一个半径为60mm的圆弧上，且螺纹沟槽的形状为半径4.5mm的圆弧，切入深度为3mm，圆弧起始位置Z0，终止位置Z-40。

使用圆弧刀加工，且刀具半径为3mm。

图1.在圆弧曲面上加工异形螺纹一、加工方法与编程1.赶刀法开粗在圆弧上开一个半径为3mm、深3mm的螺旋槽，如图2所示。

参考程序如下：% /起始符O01 /程序名G99G40G97 /程序初始化T0101 /调用φ6圆弧车刀M03S100 /主轴正转，转速100r/minG00X100Z30 /定位刀具起始点#1=0 /定义开粗第一层WHILE[#1GE-6]DO1 /判定开粗深度是否在范围之内G00X[75.982+#1] /定义到切削深度G32Z15F12 /找正起距角，即定位脉冲G42G01X[75.982+#1]Z4F12 /调入半径补偿G03Z-44F12 /弧面螺旋槽加工G01W-5F12 /直线延长螺旋槽加工G00X100 /X方向退刀G40Z30 /Z方向退刀并取消刀补#1=#1-0.1 /逐层递深END1 /结束循环G00X100 /X方向退刀Z200 /Z方向退刀M30 /结束程序% /结束符注：以上方法只能在R60圆弧面上开出一个半径为3mm、深度为3mm的螺旋槽，为下一步左、右切奠定基础。

异形螺纹的加工方法

异形螺纹的加工方法
Ｔ １１ ０ ０； （ 调用 ５圆弧 形 车 刀 ） Ｇ ０Ｘ ５Ｚ ３ ；（ 位 点 距 离 圆 弧 起 始 位 置 Ｏ ４ 一 ０ 定
ｚ３ 一 ３留 ３ ｍ升 速段 ） ｍ
弧 ， 人深 度 为 １ ｍ， 切 ｍ 圆弧 起 始位 置 ｚ ３ 、 一 ３ 终止 位 置
Ｚ ６ 。对 这种 螺纹 的加 工方 法 ， 者试 做 如下 探讨 。 一３ 笔
图 １ 在 圆 弧 曲 面上 加 工 的异 形 螺 纹
Ｇ ２ ［， ｌ ５ （ ３ ２ 】 ；车螺纹至第一点螺距为 ５ ｘ 一 ｃ Ｆ ） ＃ ＝ １ ５ １样 — ； （ 递减 ） Ｚ值 Ｅ Ｄ１ Ｎ ； （ 束循 环 １ 结 ）
Ｇ ｏＸ１０Ｚ ０ ； ０ ０ １０ （ 刀） 退
（ 定位 到起 点 ）
０ ０３ ００ ：
（ ２程 序号 ） 图
Ｇ ０Ｇ ７Ｇ ９Ｍ０ ４０ （ 序 初 始 化 ， 轴 ４ ９ ９ ３￥０ ； 程 主 正 转）
Ｔ Ｉ１ ＯＯ； ＃＝ ． ： １ ６２ ８ ＃＝； ２ ０ （ 刀移 至工件 之外 ） 将 （ 深度 值递 减 ） （ 结束 循环 ２ ） （ 用尖 形车 刀 ） 调 （ １为 Ｚ值 ， 始 点 为 １点 Ｚ ＃ 起 ＝
《 装备制造技术｝ ｏ １ ２ ｌ 年第 ２ 期
异 形 螺 纹 的加 工 方 法
蒋 子健
（ 徐州 市 中等 专业 学校 ， 江苏 徐 州 ２ １ ０ ２ ０ ０）
摘 要 ： 对在 数 控 车 工 大赛 上 出现 的 加 工异 形 螺 纹 的 题 目， 析 了在 曲 面 上 加 工 的畀 形 螺 纹 和 牙 型 为 特 殊 曲 线 的 异 针 分
（） ２ 由于使用的是圆弧形车刀 ， Ｆ ５ Ⅱ ， 且 为 ｎ走 值 一 ． ｍｍ； 改 １０１＝１ ） ｎ ０２ 共修 ／． ０次 。 刀量 大 ， 故每 刀切 深 不能 太 大 （ 取 ０１ 可 ． ｍｍ） ； １２ 方 法二— — 用 多重 循环 的 方 式加入 切 深循 环 ．

浅议异形螺纹的加工方法

浅议异形螺纹的加工方法

浅议异形螺纹的加工方法异形螺纹是工业生产中常见的一种螺纹形式，它除了具备常规螺纹的传递力和定位作用外还可以起到其他作用，如紧固和密封等。

异形螺纹的加工方法通常包括切削式和成型式两种，下面将分别进行介绍。

1. 切削式异形螺纹加工切削式异形螺纹加工通常采用带有刀片的螺纹车、万能车、铣床等机床进行，其加工精度高、加工速度快、适用范围广，被广泛应用于各类工业生产领域。

以下是切削式异形螺纹加工的具体步骤：步骤一：确定螺纹规格和加工参数在加工异形螺纹前，需要先确定螺纹的规格，包括螺距、螺纹深度、螺纹角等。

然后根据相应的加工规范和标准，确定加工参数，包括车刀的具体形状和大小、车刀的转速和进给量、切削液的使用量和类型等。

步骤二：刀具的选择和安装根据螺纹的规格和加工参数的要求，选择相应的车刀，然后将车刀安装在机床的主轴上，并根据实际需求偏置或倾斜车刀，以确保车刀的刀尖与工件表面的正交性。

步骤三：切削加工在完成刀具的选择和安装后，即可进行切削加工。

下面是具体的切割过程：1）机床开机，刀架移动到工件表面上方。

2）根据加工参数要求调节机床的切削深度和切削速度。

3）切削时要保证机床的工作状态稳定，控制好轴向进给和径向进给的速度。

4）切削过程中，应定期检查车刀的磨损情况，及时更换车刀。

5）切削完成后，关机清理车床。

成型式异形螺纹加工通常采用滚压、模锻、压制等加工方法。

相较于切削式加工，成型式异形螺纹加工具有加工效率高、生产成本低、工件表面质量好等优点，在某些特殊的生产领域被广泛应用。

以下是成型式异形螺纹加工的具体步骤：步骤一：确定加工工艺和选择加工设备在进行异形螺纹成型加工前，需要先确定加工工艺和选择加工设备。

滚压法通常采用滚齿机进行，模锻法和压制法则选择相适应的压制机和模具。

根据异形螺纹的规格和形状，在滚齿机、模锻机和压制机中选择合适的模具。

对于异形螺纹形状复杂的零件，需要使用多级模具进行成型。

在确定好加工设备和模具后，即可进行成型加工。

异形螺纹

异形螺纹

大家好，我们又见面了。

今天这贴在难度上较之以往有很大的提高。

建议初学者或者水平一般的吧友，知道有这个螺纹就好。

后期的帖子会回到正常的轨迹，看完那些，再回头看本帖，你就懂了。

此贴是满足部分吧友好奇心。

要是按照我的大纲来讲的话，本帖应当在收尾部分。

因为我前面承诺过，帖子写到我08年国赛的内容就结束。

所以吧友如果看完不理解没关系。

以后基础上去了再拿来看看也不迟。

说到曲面螺纹，我当初的图纸如下：看到这幅图，各位可能不陌生了。

因为现在的网络上这样的图纸很多。

从08年以后，这样的零件便出现在了各省市的技能大赛中。

但我很自豪^_^，因为我是第一个吃螃蟹的人( 嘚瑟一下O(∩_∩)O ) 当时做这个零件，我用的球刀，球刀半径是多少已经不记得，但一定小于R3。

也就是说需要借刀才能完成。

当时我的程序不用G32车，而是用G03，进给率就是螺距，但前提是要在每次定位车削之前，都用G32定位，不然会乱牙。

有人会问为什么不直接用G32呢？因为这题我觉得G03简单，哈哈。

但是，有个问题：如果曲面不是圆弧，而是椭圆呢？比如下面这图纸：这里的曲面是椭圆，再用G03就不好始了。

所以正规的做法应该是G32。

正式讲解之前，我要批评一种做这类螺纹的方法：修改X磨损！如果是通过这个方法做的，我只能说你才会玩20% 。

而且修改磨损有弊端，要是圆弧牙型半径和刀具半径不等，怎么办？要是让你用尖刀做，又怎么办？所以，修改磨损法，实在是难登大堂。

接下来，我们分析下这类螺纹的加工思路:1 要做椭圆上的圆弧牙型螺纹，首先要让刀具走椭圆轨迹才行，该怎么办呢？我们知道，在做圆柱直面螺纹的时候，我们用G33(西门子)或者G32(FANUC)指令进行加工，X、Z的值在加工过程中是不变的，所以他是条直线。

哪怕是锥螺纹，他也是直线，只不过是带了一定斜率的直线。

可是椭圆螺纹是个曲线，特别是X值，他在不断地变化！该怎么办？其实很简单，我们都知道椭圆的车法，用G01拟合，他不是螺纹，但他的轨迹却是椭圆了啊！所以，要是用G32拟合椭圆，不就一样走椭圆轨迹了嘛？因此，加工椭圆螺纹的第一步，是要想到如何让刀具走椭圆曲线。

数控车实操中异型牙螺旋线的编程与加工

数控车实操中异型牙螺旋线的编程与加工

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 数控车实操中异型牙螺旋线的编程与加工 作者：陆霞 马军 来源：《科技与创新》2015年第04期

摘 要：如何利用数控车床实操中异型牙螺旋线的编程和加工，并且用函数形式表达工件的曲面和轮廓，已经成为了现代数控技术的重要方法和主要功能，它也将成为数控加工、生产中的难点和技能大赛的重点。简要分析和研究了数控车实操中异型牙螺旋线的编程和加工。

关键词：数控车；异型牙螺旋线；编程；数控加工 中图分类号：TG659 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.108 在数控车床的加工过程中，其主要对象为多种类型的回转面——锥面、圆柱面、球面和圆弧面的加工，可以选用圆弧插补和直线插补的指令来完成实际的加工。但是，对于抛物线和椭圆等非曲面的回转体，加工存在一定的难度。数控机床本身自带的插补方式不能对非圆形曲面回转体加工，所以，在数控车床实际操作过程中，采用对抛物线和椭圆分段的逼近法编制程序。对于螺距比较大的螺纹，应该充分考虑刀具和机床的性能，不然就很容易出现扎刀和闷车的问题。

1 零件图形分析 1.1 分析零件形状 图1为该零件的形状。在零件的外圆加工1条异形螺纹，该螺纹是长轴为4.5 mm、短轴为3.5 mm的椭圆。该椭圆的方程式为：

. 该椭圆是围绕着10 mm螺距螺旋制成的。 1.2 分析椭圆牙型螺纹的尺寸 在加工螺纹时要注意，在起始和结束两端给刀具留出升速和降速的空隙，所以，起初把刀具起刀点偏出工件编程零点一定的距离，当出现一定的偏移时，放大牙型局部零件图，根据椭圆方程建立椭圆坐标系。已知A到原心O点的距离是-2，由此可以计算得出椭圆O处在工件坐标系的坐标值，结果显示起点为3.693 mm，终点为-3.693 mm，进而得出椭圆中心点的坐标为（64，5）.

2 加工刀具的选择 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 从图1中可以看出，选择椭圆弧形成形刀具来加工最适合，其前提是圆弧和椭圆要完全吻合，但是，制造这种刀具是非常困难的，而且对精密度的要求极高，所以，不建议使用。经过多次试验，选择刀尖角为35°、主偏角为72.5°、主后角为6°～8°、半径为0.2 mm的圆弧尖刀来加工。

数控车削编程螺纹加工(“螺纹”文档)共45张

数控车削编程螺纹加工(“螺纹”文档)共45张

项
程序如表5.5所示。
目
表5.5复合螺纹切削循环指令编程
五
程序
…
螺
M03S800
纹
T0404
的
G00X32Z2
加
G76P010160Q50R0.5
工
G76X27.4Z-27.5P1300Q450F2
…
相关知识
例：试用复合螺纹切削循环指令G76编写图5.9所示的梯形螺纹加工程序。
项 目 五
螺
纹
的
加
图5.10 梯形螺纹编程
数控车削编程与加工
工程五 螺纹的加工
项 目 五
螺 纹 的 加 工
工程义务
粗精加工如图5.1所示螺纹套零件，零件资料为45钢。
项 目 五 螺 纹 的 加 工
图5.1螺纹套
相关知识
一、螺纹的根本要素和加工工艺
项 目
1.普通螺纹的根本要素
〔1〕牙型
沿螺纹轴线剖切时，螺纹牙齿轮廓的剖面外形称为牙型。螺纹的牙型
纹
确后，方可加工，防止出现不测事故。
的
加
4.螺纹切入切出量确实定
工
为保证螺纹加工质量，螺纹切削时在两端设置足够的切入切出量。因此，
实践螺纹的加工长度为：W=L(螺纹实际长度)+δ1+δ2
相关知识
式中：δ1——切入量，普通取2-5；
项
δ2——切出量，普通取0.5δ1左右；
目
五பைடு நூலகம்
螺 纹 的 加 工
图5.2螺纹的切入切出量
单一螺纹切削循环 …
G92X42.2Z-41R-14.5
X41.6
X41.2
注释 …
ap =0.8

6、异型螺纹之椭圆形圆弧槽的编程与加工

6、异型螺纹之椭圆形圆弧槽的编程与加工

异型螺纹之椭圆牙型的编程与加工一、零件如图二、编程思路螺纹类型常见有60°三角螺纹，30°梯形螺纹，40°蜗杆等，数控车床加工以上螺纹也是用成型刀，对于异型螺纹，牙型为特殊形状时，除采用成型刀加工外，还可以用尖刀，运用宏程序来完成。

数控机床一般只提供平面直线和圆弧插补功能，对于异型螺纹的两个面，根据牙型角和螺距，得出方程X=f(Z)。

将平面轮廓分割成若干小段，编程时，通过建立加工轮廓的基点和节点的数学模型，利用CNC强大的数据计算和处理功能，即时计算出加工节点的坐标数据，进行控制加工。

三、零件形状分析由于螺纹加工需要有一定距离的升速段，所以，将起刀点向工件原点外进行偏移。

将零件图牙型部分局部放大，根据椭圆方程：15.45.32222=+Z X ，建立椭圆坐标系。

由A 到原心O 点的X 距离为－2，可以得到椭圆O 的相关参数为，起点＝3.693 终点＝-3.693，椭圆原点相对工件原点坐标为（64，5） 四、编程与加工(法拉克)1、编程示意图(2)、刀具选择与加工步骤由于该零件异型螺纹部分加工螺距为10mm ，切削时，刀具所受阻力较大，因此对机床和刀具要求较高，很容易在低速切削过程中，造成“闷车”或“扎刀”现象。

在加工过程中，外圆X 向余量通过磨耗的调整，分三次加工(总加工余量为3mm ，第一次加工1.6mm ，第二次加工1mm ，第三次加工0.4mm)，第三次考虑进刀加工，调小步距，减小表面粗糙度。

刀具选用刀尖角为35°外圆刀或刀尖角为55°外圆刀都可以加工。

(3)、参考程序序号程序内容程序说明N10G40G97G99M03S300车螺纹时的主轴转速计算公式为： n 螺≤n ／L(r ／min)n —编码器允许的最高工作转速(r ／min)；(FANUC 系统通过参数1422进行查询。

)L —工件螺纹的螺距(或导程，mm)。

N20 T0101N30G00X100.0Z100.0。

数控车床螺纹加工指令总结

数控车床螺纹加工指令总结

数控车床螺纹加工指令总结（文章底部可以评论，欢迎对文章进行点评和知识补充）精彩推荐每天学点机械知识数控车床可以加工直螺纹、锥螺纹、端面螺纹，见图所示。

加工方法上分为单行程螺纹切削、简单螺纹切削循环和螺纹切削复合循环。

(1)单行程螺纹切削G32指令格式：G32 X(U)____Z(W)____F____指令中的X(U)、Z(W)为螺纹终点坐标，F为螺纹导程。

使用G32指令前需确定的参数如图a所示，各参数意义如下：L：螺纹导程，当加工锥螺纹时，取X方向和Z方向中螺纹导程较大者；α：锥螺纹锥角，如果α为零，则为直螺纹；δ1、δ2：为切入量与切除量。

一般δ1=2~5mm、δ2=（1/4~1/2）δ1。

图a图b螺纹加工实例：如图b所示，螺距L=3.5mm，螺纹高度=2mm，主轴转速N=514r/min，δ1=2mm、δ2=lmm，分两次车削，每次车削深度为lmm。

加工程序为：N4 G00 Xl2.0 Z72.0；快速走到螺纹车削始点(12.0，72.0)N6 G32 X41.0 Z29.0 F3.5；螺纹车削N8 G00 X50.0；沿X轴方向快速退回N10 Z72.0；沿Z轴方向快速退回N12 X10.0；快速走到第二次螺纹车削起始点N14 G32 X39.0 Z29.0；第二次螺纹车削N16 G00 X50.0；沿X轴方向快速退回N18 G30 U0 W0 M09；回参考点N20 M30；程序结束(2)螺纹切削循环指令G92螺纹切削循坏G92为简单螺纹循环，该指令可以切削锥螺纹和圆柱螺纹，其循环路线与前述的单一形状固定循环基本相同，只是F后续进给量改为螺距值。

其指令格式为：G92 X(U)____Z(W)____R____F____；如图为螺纹切削循环图。

刀具从循环起点A开始，按A→B→C→D→A路径进行自动循环。

图中虚线表示刀具快速移动，实线表示按F指定的工作速度移动。

X、Z为螺纹终点的(C点)的坐标值；U、W起点坐标到终点坐标的增量值；R为锥螺纹终点半径与起点半径的差值，R值正负判断方法与G90相同，圆柱螺纹R=0时，可以省略；F为螺距值。

数控车螺纹指令

数控车螺纹指令

2.螺纹的尺寸计算及编写程序
已知：D=30 ，P=2 ，求外螺纹小径d1。 d1=D-1.3P=30-1.3×2=27.4mm 程序如下：
┊
G00 X40. Z5； （刀具定位到循环起点 ）
G92 X29.1 Z-42. F2.；（第一次车螺纹）
X28.5；
（第二次车螺纹）
X27.9；
（第三次车螺纹）
（1）在车螺纹期间进给速度倍率、主轴速度倍率无效；
• 吃刀量：分数次进给 1、3、4为快速移动，2按导程（F值）切削进给速度移动。
G92 X(U)__ Z(W)__ F__； （4）装刀及试切对刀（一把90°偏刀，一把60°螺纹刀，一把5mm切断刀）。
• 升速进刀段：2～5mm （1）用螺纹环规测量，T规能顺畅通过，Z规不能通过为合格螺纹。
• （5）车螺纹时，不宜采用过高的主轴转速， 以免机床响应不及，造成撞刀；
• （6）车螺纹时，必须设置导入段L1和引出 段L2，这样可避免因车刀升、降速而影响螺 距的稳定，通常L1、L2按下面公式计算：
• L1=n×P/400，L2=n×P/1800 • 式中，n是主轴转速；P是螺纹螺距。 • 由于以上公式所计算的L1、L2是理论上所
一、螺纹刀的特点：
螺纹车刀：成型刀具，其切削部分的形 状应和螺纹牙型的轴向形状相符合，刀尖 角等于牙型角，普通螺纹刀尖角等于60度 ，刀尖强度差。
车刀的装夹
（1）装夹车刀时，刀尖应对准工件中心线。 （2）车刀刀尖角的对称中心线必须与工件轴线垂直，装 刀时可用样板对刀。 （3）刀头伸出长度不要过长，一般为20~25mm。
U、W——相对（增量）值终点坐标尺寸；
• 降速退刀段：1～2mm （1）在车螺纹期间进给速度倍率、主轴速度倍率无效；

数控专业毕业设计--异形螺纹轴的加工工艺设计及编程

数控专业毕业设计--异形螺纹轴的加工工艺设计及编程

四川职业技术学院Sichuan V ocational and Technical College毕业设计题目异形螺纹轴的加工工艺设计及编程所属系部机械工程系所属专业数控技术所属班级数控一班学号11158010301118 学生姓名高义涛指导教师郑旭起讫日期2013.4.10 - 2013.7.30四川职业技术学院毕业设计任务书四川职业技术学院毕业设计中期检查表注：1本表由教师填写，交系保存备查；2．本表仅供参考，各系根据检查需要，可对检查内容进行必要的调整。

教研室主任：学生毕业设计答辩情况记载表毕业设计（论文）综合评定表前言在机械加工工艺教学中，机械制造专业及数控技术专业都要学习数控车床操作技术。

了解相关的工种的先进技术，同时培养工作岗位的前瞻性；在讲授数控知识的同时，学生要掌握基本的机械加工工艺，增强系统知识，理解动手操作与自动操作之间的联系，真正把学生培养成适应各工作环境和岗位的多面手。

数控车工基础工艺理论及技能有机融合，包括夹具的使用、两句的识读和使用、刃具的刃磨使用、基准定位等。

本设计以切削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序和典型零件为例，结合数控加工的特点，分别进行加工工艺方案分析，机床的选择，夹具加工路线的确定和程序的编制，最终形成可以指导生产的工艺文件。

在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，是的零件加工方便、定位基准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。

最终形成的工艺文件要完整，并能指导实际生产。

目录1 抄画零件图 (1)2 零件工艺分析 (2)2.1 零件结构分析 (2)2.2 零件图分析 (2)2.3 加工难点及处理方案 (3)3 零件毛坯的设计及性能分析 (4)3.1 零件毛坯种类 (4)3.2 毛坯尺寸的设计 (5)3.3 45#钢性能分析 (5)4 选择定位基准和装夹方式 (7)4.1 定位基准的确定 (7)4.2 工件的装夹方式 (9)5 工装的选择 (12)5.1 机床的选择 (12)5.2 刀具的选择 (13)5.3 量具的选择 (14)6 工艺路线设计 (16)6.1 加工顺序的确定原则 (16)6.2 加工方案的制订 (17)6.3 加工阶段的划分 (17)6.4 工序的划分原则 (17)6.5 加工顺序的安排 (17)7 工序加工余量、工序尺寸的确定 (20)7.1 切削用量的选择原则 (20)7.2 背吃刀量的确定 (20)7.3 切削速度的确定 (21)7.4 进给量的确定 (22)7.5 主轴转速的确定 (23)7.6 零件加工切削参数 (23)8 数控加工工艺过程卡 (25)9 数控加工工序卡 (27)10 数控加工检验卡 (31)11 数控加工刀具卡 (32)12 数控加工程序 (33)12.1 ф52外圆柱面程序单 (33)12.2 右端加工程序单 (34)12.3 左端加工程序单 (37)致谢 (39)参考文献 (40)附录：A4零件图1 抄画零件图技术要求：1、不允许用纱布、锉刀等修整表面.2、外观表面无缺陷.3、锐边倒钝.4、粗加工后进行调质处理.2 零件工艺分析2.1 零件结构分析该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧、螺纹及孔等表面组成。

异形螺纹的编程和加工

异形螺纹的编程和加工

辑加 工程 序。 以椭 圆曲线螺纹 、 双 曲线螺 纹、 余 弦曲线螺 纹三种异形螺 纹为例 ， 使用 Ｆ ＡＮＵＣ数控 系统编制异形 螺纹程
序， 对螺纹的加工有一定 的参 考意义。
关键词 ： 异形螺纹 ； Ｆ Ａ ＮＵＣ数 控 系统 ； 非圆曲线 ； 宏 程 序 循 环 嵌 套
中图分类号 ： ． 『 ． Ｇ ６ ２
文献标识码 ： Ｂ
文章编 号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ５） ０ ３ — ０ １ １ １ — ０ ３
异 形 螺 纹 一 般指 螺 纹 的牙 型 、外 形 轮廓 等 与 普 通 螺 纹 不 同 的螺 纹 ， 如在 圆柱 面 上 的异 形 螺 纹 、 在 圆
的 圆弧 ， 牙形 高度 ２ ． ５ ｍ ｍ， 螺纹 的有 效长度 ４ ０ ｍ ｍ， 材料 ４ ５ ＃钢 。
原点的整倍螺距处 ， 本例设置在三倍 螺距处 ， 即椭 圆 曲线坐 标 Ｚ ２ ４ 、 Ｚ 一 ２ ４ ， 也是 工 件 坐标 系 Ｚ ４ 、 Ｚ 一 ４ ４ ， 并 通 过椭 圆公式计算 出起点处的 ｘ向坐标 Ｘ ４ ６ 。 图１ 椭 圆曲线 螺纹 宏程 序 编辑 如 下 ：
００ ０ ０１ ；
但Ｄ Ｏ的范 围不能交叉 。 编辑异形螺纹程序只用两重 径） 即可 。 进 行 编程 分 析 ，要 实现 椭 圆 曲线 螺 纹加 工 需 要 嵌套 ， 编辑格式如下［ １ ］ ：
ＷＨ Ｉ Ｌ Ｅ ［ 条 件表 达 式］ Ｄ Ｏ １ ； ＷＨ Ｉ Ｌ Ｅ ［ 条 件表 达 式］ Ｄ Ｏ ２ ；
标都在变化 ，因此需要设两个赋值变量 样 ２（ ｚ向变 量） 、 ＃ ３ （ ｘ 向变 量 ） 。通 过 椭 圆 曲线 性 质 可判 断椭 圆

数控车床各种螺纹编程与加工技巧

数控车床各种螺纹编程与加工技巧

数控车床各种螺纹编程与加工技巧作者：董宏伟来源：《数字技术与应用》2011年第07期摘要：随着数控技术的发展，数控技术日新月异，在数控车图纸中出现了很多的普通螺纹，梯形螺纹，异型螺纹，本文就用FANUC-0iTc系统数控车床中螺纹车削加工的特点及注意事项.对常用的三种加工指令G92 、G76和 G32 的含义进行了说明,并对它们各自的进刀方式、加工方法、编程方法及工件的加工精度方面进行了比较。

关键词：FANUC-0iTc 数控车床螺纹车削进刀方式编程中图分类号: TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)07-0001-01随着数控技术的发展，数控车床中图纸中出现了很多形式的螺纹，比如说普通单线螺纹，英制螺纹，梯形螺纹，异性螺纹，而在数控车削加工中,梯形螺纹和特殊螺纹比较难以掌加工的,本文就从各种螺纹的加工方法展开讨论：1、普通单线螺纹加工方法及特点由于数控机床安装了主轴编码器，主轴在一周的旋转过程中,刀具随着X进给轴方向移动一个螺距,比如:螺距是2,则进给速度为2mm/r,一般螺纹在加工时，需要采用多次进刀的方式才能去除螺纹上的多余余量，每刀的切削深度,由刀具材料来决定，如果每刀进给恒定,则切削力和金属去除率从上一刀到下一刀会剧烈增加。

为了得到比较合适的切削力,切削深度应该随着切削次数依次递减,保证恒切削量加工。

数控编程螺纹加工中，螺纹加工有3种加工方法:分别是G32直进式切削方式、G92直进式切削方式和G76斜进式切削方式,由于切削方法的不同,编程方法不同,造成加工误差也不同。

我们在操作使用上要仔细分析,使零件加工出精度高的零件。

在螺纹加工结束后，有的因为机床精度等原因，使得螺纹加工结束后中径值达不到尺寸，此时可以改变程序中最后一个X值即可，每次修改的大小在0.02mm左右，通过反复的修改就可以将这个普通单线螺纹做合格。

2、梯形螺纹的加工特点及程序编制在数车上面车梯形螺纹时，由于梯形螺纹在车削过程中刀具受力比较大，对主轴和丝杠的要求很高，可以采用将机床调整至低速档以增加扭矩，如果在机床高速档车削梯形螺纹，会出现扎刀，闷车等现象。

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数控车异形螺纹的加工① G32加工端面螺纹介绍:概述：端面螺纹大多以矩形螺纹为主，车床的自定心卡盘（盘丝）使用的就是这种结构。

这类螺纹没有具体的代号标注，一般是文字注释。

如图2-8是端面螺纹的简图图（a）是端面螺纹整体结构简图，图（b）是端面螺纹的局部放大图，规定当螺纹深度小于5mm时，需加0.1mm。

端面螺纹旋向的判断：在主轴正转情况下，从外往里车，属于右旋（顺时针），反之是左旋螺纹（逆时针）。

指令格式：G32 X＿ F＿（X为切削的终点坐标，F为螺纹的导程）程序语句（仅车端面螺纹段）G99 M3 S500 T0202;(切槽刀 B=3mm)G0 X100. M8;Z-0.5;G32 X40. F3.0;G0 Z3.;X100.;Z-0.7;G32 X40.（考虑刀刃宽图2-9） F3.0;G0 Z3.;X100.;Z-1.0;G32 X40. F3.0;G0 Z3.;X100.;Z-1.5;G32 X40. F3.0;G0 Z3.;X100.;Z-2.0;G32 X40. F3.0;G0 Z3.;X100.;Z-2.5;G32 X40. F3.0;G0 Z3.;X100.;Z-3.1;G32 X40. F3.0;G0 Z90.;M5;M30;注：这几次定位要一致。

②变距螺纹加工介绍广州数控（GSK）等一些国内数控系统在加工变距螺纹时使用G32指令。

如图2-10所示：数值计算：M27×4的牙高（直径值）=1.3×4=5.2mm；M27×12的牙高（直径值）=1.3×12=15.6mm；牙高以最小牙高为依据：所以小径=27-5.2=21.8mm。

车变距螺纹时，主轴转速由最大螺纹的螺距（P=12）确定。

程序语句（仅车螺纹段）G99 M3 S200 T0202;G0 X30.;Z3.;X26.;G32 Z-20 F4.0;G32 Z-56 F12.;G0 X30.;Z3.;X25.6;G32 Z-20. F4.0;G32 Z-56. F12.;…;G32 X30.;Z3.;X21.8;G32 Z-20. F4.;G32 Z-56. F12.;G0 X30.;Z90.;M5;M30;所谓变距螺纹指的是以螺纹切入开始指定基准螺距值F，然后每隔一个螺距产生一个螺距差值K（增值或减值）在FANUC（发那科）等一些进口的数控系统中，有加工变距螺纹的特定指令G34。

指令格式： G34 X＿Z＿F＿K＿;其中 X、Z为螺纹的终点位置，F为长轴方向在起点处的导程，K为主轴每转导程的增加量和减少量，K值的指令范围：0.0001-500.0000mm，如下图所示。

例如：起点导程5mm，导程增量为1mm，螺纹长度为50mm，程序为：G34 Z-50. F5. K1。

③多线螺纹的加工多线螺纹一般用于传动，都是直螺纹，数控加工多线螺纹，可以使用G92通过调用子程序的方法，进口机床还支持G32指令加工多线螺纹，G76指令也可以加工多线螺纹（后面讲到）。

G92调用子程序加工多线螺纹加工如图2-11多线螺纹图中标注的含义：M27×9/3其中M27是公称直径，9是螺纹导程，3是螺距。

因为：导程=螺距×线数所以：这是一个三线螺纹。

数值计算：大径=27-0.13×3=26.61mm；小径=27-1.3×3=23.1mm；程序语句（仅车螺纹段）子程序（O0046）G92 X26. Z-40. F9.;X25.7;X25.4;X25.2;X25.0;…;X23.1;M99;主程序G99 M3 S700 T0202;G0 X30. M8;Z3.;M98 P0046;G0 X30.;Z6.;M98 P0046;G0 X30.;Z9.;M98 P0046;G0 Z90.;M5;M30;Z3.→Z6.→Z9.每次定位增加一个螺距（P=3）有一些系统也支持G32加工变距螺纹指令格式： G32 X＿Z＿F＿Q＿;其中 X、Z为螺纹的终点位置，F为螺纹导程，Q为螺纹的起始角。

增量为0.001°，不能指定小数点；如果加工双线螺纹，相应位移为180°，则指定Q180000.起始角Q不是模态值，每次必须指定，否则系统认为是0.多线螺纹加工对G32，G34，G92，G76指令均有效。

④梯形螺纹的加工在数控车床上，可用G76螺纹切削循环指令，采用斜进法、交错切削等方法加工梯形螺纹，但有一定的技术难度。

所以根据长期的实践经验，摸索出一套在一系列经验公式对编程数据精细计算的基础上，使用螺纹切削指令G32和调用子程序，并在子程序中巧妙设置加工方法来加工梯形螺纹，能够安全、可靠地加工出合格的梯形螺纹。

编程与加工技巧分析（1）刃磨刀时注意保证车刀的刀尖角与牙型角一致，而且刀尖宽度必须小于槽底宽。

（2）尽量使车削过程牙槽间隙足够大，保证车刀单刃切削，排屑顺利。

如螺距为5mm的梯形螺纹槽底宽为 1.7mm，刃磨刀尖为 1.2-1.4mm为宜。

刀尖过大会使刀尖与牙侧的间隙过小，不易排屑，容易扎刀；刀尖过小会使刀尖刚性变差，容易引起震动造成加工表面粗糙度较差，精度难以控制。

（3）注意车刀在车螺纹前的定位，刀尖到牙顶的距离要大于牙高h，小于牙高h会造成刀尖在螺纹加工后阶段与螺纹牙顶之间摩擦，产生废品。

（4）编制和调用子程序，可采用一重子程序，也可以调用多重子程序。

1.编程数据的计算（1）毛坯的定位点X值=公称直径＋（0.5P+a c）×2＋1式中P为螺距，ac为牙顶间隙，0.5P+a c为牙形高。

根据螺距的大小来选择牙顶间隙的值参见下表。

X=公称直径-上下偏差平均值-0.2（3）小径=公称直径-（0.5P＋a c）×2（4）加工加数=（第一刀下刀点X值-小径）/X方向进刀量（直径值）＋1（5）U=毛坯定位点X值-第一刀下刀点X值。

2.走刀路线：加工梯形螺纹一般采用左右切削法，螺距小的可分为粗车、半精车、精车；螺距大的可分为粗车、半粗车、半精车、精车。

采用左右切削法，调用一次子程序时，车刀进一个切削深度在左侧车一刀后向右移动一个间隙再车一刀，再调用一次子程序时，车刀又进一个切削深度在左侧车一刀后向右移动一个间隙再车一刀，这样直到完成。

[梯形螺纹加工范例]如下图所示是梯形螺纹加工件3.加工梯形螺纹数据计算（1）毛坯定位点X值X=公称直径＋（0.5P+a c）×2＋1=36＋(0.5×6＋0.5)×2＋1=44（2）查表确定公称直径上下偏差值：上偏差为0，下偏差为-0.375，其平均值为-0.2，第一刀下刀点X值=36-0.2-0.2=35.6. （3）小径=公称直径-（0.5P＋a c）×2=36-（0.5×6＋0.5）×2=29。

(4)加工加数=(第一刀下刀点X值-小径）/X方向进刀量（直径值）＋1=(35.9-29)/0.1＋1=67.(5)U=毛坯定位点X值-第一刀下刀点X值=44-35.6=8.4.4.计算梯形螺纹尺寸并查表确定其公差大径D=36中经d中=d-0.5p=36-3=33查表确定其公差，故d=33牙高h=0.5p＋a c=3.5小径d=d中-2h=29牙顶宽f=0.336p=2.196牙底宽w=0.366p0.536a=2.196-0.268=1.928根据经验，使用梯形螺纹刀尖宽f=1.5mm比较合理。

用3.1mm的测量棒测量中经，则其测量尺寸M=d中＋4.864d-1.866p=36.88，根据中经公差带确定其公差（0--0.355）则M=36.525-36.88.5.编写数控程序G99 M3 S300 T0101;G0 X44. Z8.;（44为毛坯定位点X值）M8;M98 P470002;(47为粗加工刀数)M98 P200003;（20为精加工刀数）M9;G0 X100. Z100.;M30.编写粗加工子程序 O0002G0 U-8.4;（8.4为U值）G32 Z-37. F6.;G0 U8.4;Z7.7;U-8.4;G32 Z-37. F6.;G0 U8.4;Z8.3;U-8.4;G32 U0. Z-37. F6.;G0 U8.3;Z8.;M99;编写精加工程序 O0003;G0 U-8.4;G32 Z-37. F6.;G0 U8.4;Z7.9;U-8.4;G32 U0. Z-37. F6.;G0 U8.4;Z8.1;U-8.4;G32 U0. Z-37. F6.;G0 U8.3;Z8.;M99;上述工件也可以用G92编制子程序。

主程序…G00 X44. Z6.;(螺纹刀快速到达直径Φ44mm端面外3mm) M98 P60002;（粗车调用O0002子程序6次）M98 P80003;（半粗车调用 O0003子程序8次）M98 P80004;（半精车调用主程序O0004子程序8次）M98 P80005;（精车调用O0005子程序8次）G0 X100. Z100.;（螺纹刀快速退回到程序起点）…O0002（粗车子程序）G00 U-0.5;（粗车每次进给深度）M98 P0006;（调用基本子程序O0006）M99;（子程序结束返回主程序）O0003;（半粗车子程序）G00 U-0.3;（半粗车每次进给深度）M98 P0006;（调用基本子程序O0006）M99;（子程序结束返回主程序）O0004;（半精车子程序）G0 U-0.15;（半精车每次进给深度）M98 P0006;（调用基本子程序O0006）M99;（子程序结束返回主程序）O0005（精车子程序）G0 U-0.05;（精车每次进给深度）M98 P0006;（调用基本子程序O0006）M99;（子程序结束返回主程序）O0006（基本子程序）G92 U-8. Z-37. F6.;（车削螺纹左牙侧面）G00 W0.43;（螺纹刀快速移动0.43mm到达右牙侧面）G92 U-8. Z-37. F6.;（车削螺纹右牙侧面）G0 W-0.43;（移动-0.43mm返回螺纹左牙侧面轴向位置）M99;（子程序结束返回主程序）本资源来自“数控交流，传经送宝”微信群，群内海量资源免费共享，欢迎加入。

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