數(shù)控車床加工是機(jī)械加工技術(shù)的核心專業(yè)技能課程, 本書主要內(nèi)容是能在各類典型零件車削加工過(guò)程中靈活應(yīng)用相關(guān)知識(shí)、提高操作技能, 能達(dá)到規(guī)范化操作數(shù)控車床對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行車削加工的職業(yè)能力, 并具備參加國(guó)家職業(yè)資格中級(jí)工鑒定的能力。
項(xiàng)目3螺紋類零件的加工(灰領(lǐng)員工關(guān))
本關(guān)主要學(xué)習(xí)內(nèi)容： 理解普通三角螺紋的基本參數(shù)及其計(jì)算方法； 理解普通三角螺紋的加工方法和加工特點(diǎn)； 理解普通三角螺紋車刀種類及其幾何角度； 掌握G32、G92等基本指令的編程格式及其參數(shù)含義，并運(yùn)用該指令加工； 掌握切削普通三角螺紋的編程和加工； 掌握普通三角螺紋的加工質(zhì)量檢測(cè)及控制。本關(guān)有兩個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，一個(gè)任務(wù)是螺紋小軸加工； 另一個(gè)任務(wù)是螺紋臺(tái)階軸加工。
任務(wù)1螺紋小軸加工
任務(wù)描述
本任務(wù)是加工由1段外圓柱面、1個(gè)外直槽、1段三角螺紋面、2個(gè)端面等組成的螺紋小軸，如圖311所示，按圖所標(biāo)注的尺寸和技術(shù)要求完成零件的車削。采用圖121零件的中間部分為毛坯。
任務(wù)目標(biāo)
(1) 使用G32、G97指令加工螺紋面。
(2) 合理選擇并安裝螺紋車刀。
(3) 熟記G32、G99指令的編程格式及參數(shù)含義，理解該指令的含義及用法。
(4) 能根據(jù)圖紙正確制訂加工工藝，并進(jìn)行程序編制與加工。
(5) 掌握普通三角螺紋的檢測(cè)。
圖311螺紋小軸
任務(wù)分析
對(duì)加工零件圖311進(jìn)行任務(wù)分析，填寫表311。
表311螺紋小軸加工任務(wù)分析表
分 析 項(xiàng) 目分 析 結(jié) 果
做什么
1. 結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)
2. 尺寸精度要求
3. 毛坯特點(diǎn)
4. 其他技術(shù)要求
怎么做
1. 需要什么量具
2. 需要什么夾具
3. 需要什么刀具
4. 需要什么編程知識(shí)
5. 需要什么工藝知識(shí)
6. 其他方面(注意事項(xiàng))
要完成這
個(gè)任務(wù)
1. 最需要解決的問(wèn)題是什么
2. 最難解決的問(wèn)題是什么
知識(shí)加油站
一、 普通三角形螺紋的尺寸計(jì)算
1. 普通三角形螺紋的基本牙型參數(shù)
普通三角形螺紋的基本牙型參數(shù)如圖312所示。
圖312普通三角螺紋的牙型參數(shù)
D—內(nèi)螺紋大徑(公稱直徑)； d—外螺紋大徑(公稱直徑)； D2—內(nèi)螺紋中徑；
d2—外螺紋中徑； D1—內(nèi)螺紋小徑； d1—外螺紋小徑；
P—螺距； H—螺紋原始高度
2. 普通三角形外螺紋基本要素的計(jì)算
普通三角形外螺紋基本要素的計(jì)算公式見(jiàn)表312。
表312普通三角形外螺紋基本要素的計(jì)算公式
基 本 要 素計(jì) 算 公 式備注
牙型角(α)60°
螺紋大徑(d)d=公稱直徑
螺紋小徑(d1)d1=d-1.0825P公式(311)
螺紋中徑(d2)d2=d-0.6495P公式(312)
牙型高度(h1)h1=0.5413P公式(313)
例： 如圖311所示的零件，試計(jì)算外三角形螺紋M30×26g的基本要素。
解： 根據(jù)計(jì)算公式得表313。
表313M30×26g的基本要素
基 本 要 素計(jì) 算 公 式求M30×26g的基本要素尺寸
螺紋大徑(d)d=公稱直徑d=30mm
螺紋小徑(d1)d1=d-1.0825Pd1=30-1.0825×2 =27.835（mm）
螺紋中徑(d2)d2=d-0.6495Pd2=30-0.6495×2 =28.701（mm）
牙型高度(h1)h1=0.5413Ph1=0.5413×2 =1.0826（mm）
說(shuō)明：
在螺紋大徑加工時(shí)，直徑加工到零線位置的牙頂很尖，由于刀具的鋒利程度和切削力的原因致使材料往上擠出毛刺，所以在實(shí)際加工中，螺紋大徑外圓一般車小0.1P。
實(shí)際車削外圓柱面的直徑：
d實(shí)=d-0.1P=30-0.1×2 =29.8（mm）(314)
二、 加工普通三角形螺紋的切削用量選擇
1. 主軸轉(zhuǎn)速n
在數(shù)控車床上加工螺紋，主軸轉(zhuǎn)速受數(shù)控系統(tǒng)、螺紋導(dǎo)程、刀具、零件尺寸和材料等多種因素影響。不同的數(shù)控系統(tǒng)，有不同的推薦主軸轉(zhuǎn)速范圍，操作者在仔細(xì)查閱說(shuō)明書后，可根據(jù)實(shí)際情況選用。大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床車削螺紋時(shí)，推薦主軸轉(zhuǎn)速為
n≤1200/Ph-K(315)
式中: P——螺紋的螺距，mm；
h——螺紋的線數(shù)，mm；
K——保險(xiǎn)系數(shù)，一般取80；
n——主軸轉(zhuǎn)速，r/min。
例： 加工M30×26g普通螺紋，試確定主軸轉(zhuǎn)速n。
解： 根據(jù)公式（315）得
n≤1200/2×1-80
≤520（r/min）
所以，加工M30×26g普通螺紋時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在520r/min之內(nèi)。
2. 切削深度ap的選用
由于螺紋車削加工為成形車削，刀具強(qiáng)度較差，且切削進(jìn)給量較大，刀具所受的切削力也很大，所以，一般要求分?jǐn)?shù)次進(jìn)給加工，并按遞減趨勢(shì)選擇相對(duì)合理的切削深度，見(jiàn)表314。
3. 加工普通三角形螺紋的進(jìn)刀方法
在數(shù)控車床上加工螺紋時(shí)，進(jìn)刀方法通常有直進(jìn)法和斜進(jìn)法。當(dāng)螺距P＜3mm時(shí)，
表314常見(jiàn)公制螺紋切削的走刀次數(shù)和切削深度
項(xiàng)目公制螺紋/mm
螺距1.01.52.02.53.03.54.0
牙深0.650.9751.31.6251.952.2752.6
切深(直徑值)1.31.952.63.253.94.555.2
走
刀
次
數(shù)
及
切
削
余
量
1次0.70.80.91.01.21.51.5
2次0.40.50.60.70.70.70.8
3次0.20.50.60.60.60.60.6
4次0.150.40.40.40.60.6
5次0.10.40.40.40.4
6次0.150.40.40.4
7次0.20.20.4
8次0.150.3
9次0.2
一般采用直進(jìn)法； 螺距P＞3mm時(shí)，一般采用斜進(jìn)法。
三、 加工普通螺紋的指令代碼
1. 恒轉(zhuǎn)速控制指令G97
(1) 格式
G97S;(S0000~S9999，前導(dǎo)零可省略)
(2) 代碼功能
① 取消恒線速控制，恒轉(zhuǎn)速控制有效，給定主軸轉(zhuǎn)速(r/min)。
② G97是模態(tài)代碼，也是初態(tài)代碼，如果當(dāng)前為G97模態(tài)，可以不輸入G97。
螺紋切削時(shí)，為了保證螺紋加工精度，不要采用恒轉(zhuǎn)速控制，應(yīng)在G97狀態(tài)下進(jìn)行螺紋切削。
2. 等螺距螺紋切削指令G32
(1) 格式
① 帶退刀槽的螺紋
G32 X(U) Z(W)F(I)；
說(shuō)明：
X(U)、Z(W)： 螺紋插補(bǔ)的終點(diǎn)坐標(biāo)。
F： 公制螺紋的導(dǎo)程/螺距，其取值范圍： 0.001~500mm。
I： 英制螺紋的牙數(shù)，其取值范圍： 0.06~254000牙/英寸。
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