数控车床螺纹加工编程指令的应用

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 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 :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 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，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: ?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) 。 ?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_ 。 ? 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。 ?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。 ?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。 ?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 ?螺纹起点和终点径向尺寸的确定。编制螺纹加工程序时，必须对相关的尺寸进行计算。如螺纹大径、小径、牙高、切削次数和每次的背吃刀量等等。 a. 螺纹大、小径和牙高的计算。螺纹加工中的编程大径应根据螺纹尺寸标注和公差要求进行计算，并通过车削外圆来保证。一般精度要求的螺纹可按下面经验公式计算: d大=d1-0.1P d小=d1-1.3P H牙高= (d大-d 小) ，其中d1 为基本直径;P 为螺距 ( 注意多线螺纹不要错用导程计算) 。 b. 对于牙型较深，螺距较大的螺纹，可采用多次进刀 分层切削，每次背吃刀量用螺纹深度减去精加工余量所得之差按递减 规律分配，G32 进刀方式如图 2所示。根据常用螺距和牙型高度可参考常用米制、英寸制螺纹切削的进给次数与背吃刀量 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 确定进刀次数和每次进给的背吃刀量。 ?由于加工螺纹时两侧刃同时工作，切削力较大，而且排屑困难，因此在切削时，两切削刃容易磨损。切削螺距较大的螺纹时，由于背吃刀量较大，切削刃磨损较快，从而造成螺纹中径产生误差。但是其加工的牙型精度较高，因此，适合加工空刀槽较窄和无空刀槽的螺纹加工，一般多用于小螺距螺纹加工。 (2)G92 直进式固定循环切削方法 编程格式: G92 X(U )_ Z(W )_ (R_ )F_ ; 该指令用于螺纹的加工，其加工路线如图3 所示， 按照 “ 切入 1(R )? 螺纹切削2 (F )? 退刀3 (R )? 返回 4(R) ” 4个动作作为一个循环。 使用说明: ?式中 (X ，Z )和 ( U，W )为单次切削循环终 点的坐标;F 后的数值为螺纹导程 ( 单线螺纹为螺距) 。 ?R为被加工锥螺纹两端外径差的1/2 ，即表示单 边锥度差值。加工圆柱螺纹时R=0 ，省略不写;加工圆 锥螺纹时 ，且有正负，当 “ 切削起点”的径向坐 标值小于 “ 螺纹终点”的径向坐标值时, R取负值;反 之为正。 ?本指令实质是单一固定循环加工螺纹，加工过程 中，刀具先沿X 轴进刀至X (U )坐标;第二步沿Z 轴 切削螺纹，当到达某一位 置时，接受到从机床来的 信号，启动螺纹倒角，沿 45?方向退刀，如图4 所 示，到达Z 坐标;第三步 刀具沿 轴退刀至 初始 坐标;第四步沿 轴退刀至 初始坐标，单次结束。 ?从G92 走刀路线可以看出此命令在切削螺纹退 刀时由于伺服电动机减速延时作用，使AB 线段沿着与 轴线的夹角小于或等于45?方向退至螺纹规定长度再直 线退刀。所以在加工退刀槽较窄或无退刀槽的螺纹时， 经常出现最后一个牙不到尺寸就退刀的现象，因而，在 使用G92 命令时要注意这个问题。这个问题可以通过修 改机床参数或修整刀具的方法来弥补。 另外，在实际加工中，机床主轴转速对螺纹倒角影 响较大:转速越高，AB 段的夹角越小，也就是越提前 退刀。因此，在加工空刀槽较窄或无空刀槽的螺纹中使 用G92 时，必须特别注意退刀时刀具不要与工件碰撞。 (3)G76 斜进式复合固定循环切削方法 指令格式: G76 P(m )(r)(α)Q (d min ) R(d) ; G76 X(U )Z (W )R (i)P (k)Q (d )F (f) ; 该螺纹亦用于螺纹加工，它将多次G92 循环动作复 合成了以上两句指令段，便可连续地完成螺纹的粗加工 和精加工。其走刀路线如图5 所示。 使用说明: ?螺纹车削复合循环参数意义如下: X(U )Z (W )— — —螺纹终点坐标 M— — —精加工重复次数 r— — —倒角量 α— — —刀尖角 ( 牙型角，注意:该角度 只能选用厂家定义的角度，该角 度将影响到螺纹的螺旋槽的宽度) ?d min— — —最小切入量 d— — —精加工余量 i— — —螺纹部分半径之差，即螺纹切削 起始点与切削终点的半径差 ( 加 工圆柱螺纹时，i=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) k— — —螺牙的高度 (X 轴方向的半径值) ?d— — —第一次切入量(X 轴方向的半径值) f— — —螺纹导程 ( 单头螺纹为螺距) ?按照车螺纹的规律，每次吃刀时的切削面积应尽 可能保持均衡的趋势，因此，本循环设定相邻两次的背 吃刀量按公式 (?d?n-?d?n-1 )逐步递减， 为 参数设定的第一次背吃刀量。 ? G76斜进式切削方法，进刀方式如图5 所示。由 于为单侧刃加工，加工切削刃容易损伤和磨损，使加工 的螺纹面不直，刀尖角发生变化，而造成牙型精度较 差。但由于其为单侧刃工作，刀具负载较小，排屑容 易，并且背吃刀量为递减式。因此，此加工方法一般适 用于大螺距螺纹加工。 2.应用举例 例1 试编写如图6 所示 工件的螺纹加工程序，分别采 用螺纹加工基本指令G32 、固 定循环G92 和复合固定循环指 令G76 编写。 由GB197 —1981 知，该螺 纹尺寸为30 mm ，因此编程大径取为29.7 mm ，在车 外圆时保证。从 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 中查表1 可得牙深取1.3mm ，分5 次 进刀，背吃刀量 ( 直径值)分别为0.9mm 、0.6mm 、0.6mm 、0.4mm 和0.1mm 。取δ1=5mm ，δ2=2mm 。 其加工程序如下: (1)用螺纹基本指令G32 编程 O0022; G00 G99 G97 M03 S500 F0.3; T0101; ( 螺纹刀) X32.0 Z5.0; G00 X29.1; G32 Z-56.0 F2.0; G00 X32.0; Z5.0; ( 第1 次切削) G00 X28.5; G32 Z-56.0 F2.0; G00 X32.0; Z5.0; ( 第2 次切削) G00 X27.9; G32 Z-56.0 F2.0; G00 X32.0; Z5.0; ( 第3 次切削) G00 X27.5; G32 Z-56.0 F2.0; G00 X32.0; Z5.0; ( 第4 次切削) G00 X27.4; G32 Z-56.0 F2.0; G00 X32.0; Z5.0; ( 第5 次切削) X100.0 Z100.0; M05; M30; (2)用螺纹固定循环指令G92 编程 O0033; G00 G99 G97 M03 S500 F0.3; T0101; ( 螺纹刀) X32.0 Z5.0; G92 X29.1 Z-56.0 F2.0; ( 第1 次循环) X28.5; ( 第2 次循环) X27.9; ( 第3 次循环) X27.5; ( 第4 次循环) X27.4; ( 第5 次循环) G00 X100.0 Z200.0; M05; M30; (3)用复合螺纹切削循环指令G76 编程 O0044; G00 G99 G97 M03 S500 F0.3; T0101; ( 螺纹刀) X32.0 Z5.0; G76 P031260 Q0.1 R0.1; G76 X27.4 Z-56.0 R0 P1.3 Q0.9 F2.0; G00 X100. Z200.; M05; M30; 例2 试编写如图7 所示工件的螺纹加工 程序，分别采用螺纹 加工基本指令G32 、固 定循环指令G92 和复 合固定循环指令G76 编写。 其加工程序如下: (1)用螺纹加工基本指令G32 编程 O0111; G00 G99 G97 M03 S500 F0.3; ( 螺纹刀) T0101; X32.0 Z5.0; G00 X14.1; G32 X29.1Z-42.0 F0.2; G00 X32.0; Z5.0; ( 第1 次切削) G00 X12.9; G32 X27.9 Z-42.0 F0.2; G00 X32.0; Z5.0; ( 第2 次切削) G00X12.9; G32 X27.9 Z-42.0 F2.0; G00 X32.0; Z5.0; ( 第3 次切削) G00 X12.5; G32 X27.5 Z-42.0 F2.0; G00 X32.0; Z5.0; ( 第4 次切削) G00 X12.4; G32 X27.4 Z-42.0 F2.0; G00 X32.0; Z5.0; ( 第5 次切削) X100.0 Z200.0; M05; M30; (2)用螺纹简单循环指令G92 编程 O0222; G00 G99 G97 M03 S500 F0.3; ( 螺纹刀) T0101; X32.0 Z5.0; G92 X29.1 Z-42.0 R7.5 F2.0; ( 第1 次循环) X28.5; ( 第2 次循环) X27.9; ( 第3 次循环) X27.5; ( 第4 次循环) X27.4; ( 第5 次循环) G00 X100.0 Z200.0; M05; M30; (3)用复合螺纹切削循环指令G76 编程 O0333; G00 G99 G97 M03 S500 F0.3; T0101; ( 螺纹刀) X32.0 Z5.0; G76 P03 12 60 Q0.1 R0.1; G76 X27.4Z-42.0 R7..5P1.3 Q0.9 F2.0; G00 X100.0 Z200.0; M05; M30; 3.加工精度分析及相关指令应用 G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式，由于刀具 两侧刃同时切削工件，切削力较大，而且排屑困难，因 此在切削时，两切削刃容易磨损。在切削螺距较大的螺 纹时，由于背吃刀量较大，切削刃磨损较快，从而造成 螺纹中径产生误差。但由于其加工的牙型精度较高，因 此一般多用于小螺距高精度螺纹的加工。由于其刀具移 动切削均靠编程来完成，所以加工程序较长。由于切削 刃在加工中易磨损，因此在加工中要经常测量。 G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式，由于单侧 切削刃切削工件，切削刃容易损伤和磨损，使加工的螺 纹面不直，刀尖角发生变化，而造成牙型精度较差。但 由于其为单侧刃工作，刀具负载较小，排屑容易，并且 背吃刀量为递减式，因此，此加工方法一般适用于大螺 距低精度螺纹的加工。此加工方法排屑容易，切削刃加 工工况较好，在螺纹精度要求不高的情况下，此加工方 法更为简捷方便。如果需加工高精度、大螺距的螺纹， 则可采用G32 或G92 与G76 混用的办法，即先用G76 进行螺纹粗加工，再用G92 或G32 进行精加工。需要注 意的是粗精加工时的起刀点要相同，以防止螺纹乱扣的 产生。 4.结语 从以上螺纹加工方法可以看出，G32 既可用来加工 普通螺纹，又可用于加工锥螺纹和端面螺纹;G92 指令 可以切削锥螺纹和圆柱螺纹;G76 指令用两个程序段指 定，比G32 和G92 简捷，可节省程序 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与计算时间。 选择螺纹加工方法时，要考虑很多因素，其中最重要的 是工件形状、螺纹牙型、要求精度、工件材料、热处理 及生产类型等，无论采取何种方法加工螺纹，应把提高 零件加工质量、生产效率以及廉价地制造出零件作为主 要目标，而提高零件加工精度是提高零件质量及延长零 件使用寿命的关键途径。 ( 收稿日期: )