实验四 数控车床螺纹切削加工实验.docVIP

实验四 数控车床螺纹切削加工实验 一、实验目的及要求 1．掌握螺纹切削指令的用法； 2．了解各个指令执行时的动作顺序及路径形式； 3．设计G32、G92指令相关加工程序，观察运动路径形式。 二、实验原理及内容 螺纹切削是数控车床上常见的加工任务。螺纹的种类按牙型分类有三角、梯形、矩形等，按螺纹在零件中所处的部位分类有柱面螺纹、锥面螺纹、端面螺纹等。螺纹的形成实际上是刀具的直线运动距离和主轴转数按预先输入的比例同时运动而形成，切削螺纹使用的是成型刀具，螺距和尺寸精度受机床精度影响，牙型精度则由刀具精度保证。 1．螺纹切削指令G32 使用G32指令可以切削圆柱螺纹、圆锥螺纹和端面螺纹。 (1) 指令格式 G32 X(U)_ Z(W)_ F_ ； 其中X(U)、Z(W)为螺纹终点坐标，F为螺纹的导程。 当车削圆柱螺纹时, X(U)可省略, 其指令格式为： G32 Z(W)_ F_ ； 当车削端面螺纹时, Z(W)可省略, 其指令格式为： G32 X(U)_ F_ ； 几点说明： 1)螺纹切削时，为保证切削正确的螺距，不能使用G96恒线速控制指令； 2) 在编写螺纹加工程序时，始点坐标和终点坐标应考虑引入距离δ1和超越距离δ2； 3)普通螺纹的公差与配合标准GB/T197-1981中，对外螺纹顶径的基本偏差规定了e、f、g和h四种，其中h的基本偏差es = 0， e、f、g的基本偏差均为负值(es 0)，加之螺纹车刀刀尖半径对内螺纹小径尺寸的影响， 故车削螺纹之前车削顶径外圆的尺寸要小于螺纹的公称尺寸，以保证内外螺纹结合的互换性。 由于螺纹车刀是成型刀具，所以刀刃与工件接触线较长，切削力也较大。为避免切削力过大造成刀具损坏或在切削中引起震颤，通常在切削螺纹时需要多次进刀才能完成。如图2-63所示，每次进给的背吃刀量根据螺纹深度按递减规律分配，a为斜进法；b为直进法。数控系统根据螺距的大小自动选择直进法或斜进法。切削常用螺纹的进给次数与背吃刀量的关系见表2-11 车削图2-64所示的锥面螺纹时，当其斜角α在45°以下时，螺纹导程以Z轴方向指定,α在45°以上时，以X轴方向指定。(mm) (2) 切削常用螺纹的进给次数与背吃刀量关系 表2-11 切削常用螺纹的进给次数与背吃刀量关系 (mm) 米制螺纹 螺 距 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 牙 深 0.649 0.974 1.299 1.624 1.949 2.273 2.598 进 刀 次 数 及 对 应 的 背 吃 刀 量 1次 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.5 2次 0.4 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.8 3次 0.2 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 4次 0.16 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 5次 0.1 0.4 0.4 0.4 0.4 6次 0.15 0.4 0.4 0.4 7次 0.2 0.2 0.4 8次 0.15 0.3 9次 0.2 英制螺纹 牙/in 24牙 18牙 16牙 14牙 12牙 10牙 8牙 牙 深 0.678 0.904 1.016 1.162 1.355 1.626 2.033 进刀次数及对应的背吃刀量 1次 0.8 0.8 0.8 0.8 0.9 1.0 1.2 2次 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.7 0.7 3次 0.16 0.3 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6 4次 0.11 0.14 0.3 0.4 0.4 0.5 5次 0.13 0.21 0.4 0.5 6次 0.16 0.4 7次 0.17 2. 螺纹切削循环指令G92 螺纹切削循环指令G92可车削圆柱螺纹和圆锥螺纹。 指令格式 直螺纹: G92 X(U)_ Z(W)_ F_ ； 锥螺纹: G92 X(U)_ Z(W)_ R_ F_ ； 其中X(U)、Z(W)为螺纹终点坐标，F为螺纹的导程，R为螺纹始点与终点的半径差,有正负号之分。 如图2-67a)所示为切削直螺纹时，刀尖从A点开始，按矩形循环；如图2-67b) 所示为切削锥螺纹时，刀尖从A点开始，按梯形循环。 三、实验方法与步骤 实验方法：现场编程，自动方式运行。 实验步骤： 1．安装刀具及工件； 2．设计程序起点和目标点并编程； 3．试切运行并观察走刀轨迹； 4．记录实验数据，分析并填写结论。 四、实验设备、仪器及工具 1．数控机床若干台； 2．棒料若干； 3．90°外圆车刀、45°外圆车刀、切断刀。 4．游标卡尺、外径千分尺等量具。 实验数据记录表