数控机床螺纹加工编程教材

螺纹编程及运用教案第一章：螺纹概述1.1 螺纹的定义与分类1.1.1 螺纹的定义1.1.2 螺纹的分类1.1.3 螺纹的主要参数1.2 螺纹的形状与结构1.2.1 外螺纹的形状与结构1.2.2 内螺纹的形状与结构1.2.3 螺纹的配合与公差1.3 螺纹的加工与检测1.3.1 螺纹的加工方法1.3.2 螺纹的检测方法1.4 学习目标与教学要求1.4.1 学习目标1.4.2 教学要求第二章：螺纹编程基础2.1 数控编程概述2.1.1 数控编程的基本概念2.1.2 数控编程的方法与步骤2.1.3 数控编程的常用指令2.2 螺纹编程的刀具补偿2.2.1 刀具补偿的概念与原理2.2.2 刀具补偿的类型与计算2.2.3 刀具补偿的编程与运用2.3 螺纹编程的切削参数选择2.3.1 切削参数的概念与作用2.3.2 切削参数的选择方法2.3.3 切削参数的编程与运用2.4 学习目标与教学要求2.4.1 学习目标2.4.2 教学要求第三章：外螺纹编程与加工3.1 外螺纹编程的刀具选择3.1.1 刀具的选择原则3.1.2 刀具的类型与特点3.1.3 刀具的编程与运用3.2 外螺纹编程的切削参数选择3.2.1 切削参数的选择原则3.2.2 切削参数的类型与作用3.2.3 切削参数的编程与运用3.3 外螺纹编程的走刀路线设计3.3.1 走刀路线的设计原则3.3.2 走刀路线的类型与特点3.3.3 走刀路线的编程与运用3.4 学习目标与教学要求3.4.1 学习目标3.4.2 教学要求第四章：内螺纹编程与加工4.1 内螺纹编程的刀具选择4.1.1 刀具的选择原则4.1.2 刀具的类型与特点4.1.3 刀具的编程与运用4.2 内螺纹编程的切削参数选择4.2.1 切削参数的选择原则4.2.2 切削参数的类型与作用4.2.3 切削参数的编程与运用4.3 内螺纹编程的走刀路线设计4.3.1 走刀路线的设计原则4.3.2 走刀路线的类型与特点4.3.3 走刀路线的编程与运用4.4 学习目标与教学要求4.4.1 学习目标4.4.2 教学要求第五章：螺纹编程的误差与调整5.1 螺纹编程的误差分析5.1.1 螺纹编程的误差类型5.1.2 误差产生的原因与危害5.1.3 误差分析的方法与步骤5.2 螺纹编程的误差调整5.2.1 误差调整的方法与原则5.2.2 误差调整的工艺措施5.2.3 误差调整的实施步骤5.3 学习目标与教学要求5.3.1 学习目标5.3.2 教学要求第六章：螺纹编程实例分析6.1 实例一：外螺纹的编程与加工6.1.1 加工要求与分析6.1.2 编程步骤与刀具选择6.1.3 加工过程与质量检测6.2 实例二：内螺纹的编程与加工6.2.1 加工要求与分析6.2.2 编程步骤与刀具选择6.2.3 加工过程与质量检测6.3 实例三：多级螺纹的编程与加工6.3.1 加工要求与分析6.3.2 编程步骤与刀具选择6.4 学习目标与教学要求6.4.1 学习目标6.4.2 教学要求第七章：螺纹编程软件的应用7.1 螺纹编程软件的功能与特点7.1.1 软件功能介绍7.1.2 软件特点分析7.1.3 软件的优势与局限性7.2 螺纹编程软件的操作与运用7.2.1 软件操作界面及功能模块7.2.2 编程操作步骤与实例7.2.3 软件在实际加工中的应用7.3 学习目标与教学要求7.3.1 学习目标7.3.2 教学要求第八章：螺纹加工质量的检测与控制8.1 螺纹加工质量的检测方法8.1.1 视觉检测法8.1.2 测量工具检测法8.1.3 非接触式检测法8.2 螺纹加工质量的控制措施8.2.2 刀具磨损的监测与调整8.2.3 加工参数的优化与调整8.3 学习目标与教学要求8.3.1 学习目标8.3.2 教学要求第九章：螺纹加工安全与故障处理9.1 螺纹加工安全注意事项9.1.1 设备操作安全9.1.2 加工过程中的安全防护9.1.3 事故应急预案9.2 螺纹加工常见故障及处理方法9.2.1 故障类型及原因分析9.2.2 故障处理步骤与方法9.2.3 故障预防与改进措施9.3 学习目标与教学要求9.3.1 学习目标9.3.2 教学要求第十章：综合练习与课程总结10.1 综合练习题10.1.1 编程练习题10.1.2 加工操作练习题10.1.3 质量检测与故障处理练习题10.2 课程总结10.2.1 螺纹编程及运用的重要知识点10.2.2 学习过程中的收获与反思10.2.3 进一步提高的方向与建议10.3 学习目标与教学要求10.3.1 学习目标10.3.2 教学要求重点和难点解析重点环节一：螺纹的主要参数解析：螺纹的主要参数包括螺距、直径、螺纹角度、螺纹长度等，这些参数直接影响螺纹的加工过程和质量，在编程和加工过程中需要准确理解和应用这些参数。

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”。

《螺纹加工的数控编程》说明
1、课件定位：
根据数控加工专业教学大纲，用于一体化教学，本节课件为数控车编程中螺纹加工指令教学的多媒体内容。

2、运行环境：
硬件、软件均无特殊要求，能运行office2003版本即可。

3、课件特点：
从“学练结合，学以致用”出发，做好三方面引导：
一是讲解指令格式与编程要求，引导学生重视规范；
二是对螺纹加工工艺进行强调，引导学生查找资料，做好加工准备；
三是利用数控仿真软件直接联系指令的应用，引导学生大胆训练、主动探究。

4、课件技巧运用：
动画演示一处：
第2页，通过点击三维车削螺纹动画，演示车螺纹的车削运动。

超链接设置五处:
1、第8页使用图标提示，超链接至第10页螺纹加工的切削深
度编程。

2、第10页，“按表查”提示追溯数据来源。

3、第12页与第15页之间，使用互相链接，强调分刀依据。

4、第15页，“R值”与第16页互相链接，强调R值计算。

5、第18页与第25、26页互相链接，提示仿真加工注意事项。

4、课件对教学的“助力”作用：
该课件具有边讲边练特点，指导训练与解决问题同步进行，对硬件要求低，且幻灯片视觉效果好、动画演示清晰流畅、幻灯片中可即时播放，并且重点提示内容有“闪烁”等动画提示，便于学生集中精力、开展讨论，同时设计了有问有答的“超链接”回顾模式，便于在教学中迅速展示教学依据或参考数据，有利于学生趁热打铁，牢固记忆新知识。

2导入： 展示往届学生车削的零件实物图。

通过前面的学习，我们掌握了G71指令的编程方法以及槽类零件的加工方法，这次课我们将继续来研究带有螺纹的轴类零件的加工方法，大家看这种带有螺纹结构的零件，我们如何完成零件加工呢？ 环节二、项目学习 步骤一、学习相关理论知识 1、螺纹加工的基础知识 （1）、螺纹的主要参数（图2-7-2） 1）大径d （外径）（D ）:螺纹的最大直径，亦称公称直径 2）小径由（内径）（Di ）：螺纹的最小直径，在强度计算中作危险剖面的计算直径3）螺距P ：相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离4）导程（1）：螺纹上任一点沿同一螺旋线旋转一周所移动的轴向距离。

5）线数n ：螺纹螺旋线数目，一般为便于制造彩4螺距、导程、线数之间关系：1=nP2螺纹加工尺寸的分析（1）、外螺纹大径及小径的确定车螺纹时，零件材料因受车刀挤压而使外径胀大，因此螺纹部分的零件外径应比螺纹的公称直径小。

d 计二d-0.1Pdi 计=d-1.3P（2）、内螺纹大径及小径的确定教学反思内螺蚊 图2-7-2螺纹尺寸大径D汁二D底孔Dιi+=D-P (钢和塑性材料).=D-(1.05-1.1)P (铸铁和脆性材料)Diit3、螺纹切削循环(G92)格式：圆柱螺纹G92X(U)Z(W)F；圆锥螺纹G92X(U)Z(W)RF;式中:X(U)>Z(W)为螺纹切削终点坐标；F—螺纹导程；R—螺纹的锥度，即螺纹切削起始点与切削终点的半径差。

加工圆柱螺纹时，1=0。

加工圆锥螺纹时，当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时，I为负，反之为正。

步骤二、课堂练习42 XVH ------------------------------------ x(1⅛0,200)■ --------------- 卜丁(40,5)O Z ---------------------------------------- ------------ ►GOOX40.0Z0；G92X29.0Z-2.0F2.0；(加工螺纹第1刀)X28.2；(加工螺纹第2刀)X27.8；(加工螺纹第3刀)X27.62；(加工螺纹第4刀)GOOX150.0Z200.0;步骤三、课堂总结、布置作业：归纳本训练项目的知识体系，强调重点和难点。