数车加工螺纹三种编程指令的应用-数控车工论文.doc

1、1国家职业资格全省统一鉴定数控车工论文（国家职业资格二级）论文题目：数车加工螺纹三种编程指令的应用姓 名： 李亚杰 身份证号：320311199008217011 准考证号：1105221009000000022 所在省市： 江苏省 所在单位： 江苏省徐州技师学院 2数车加工螺纹三种编程指令的应用姓 名：李亚杰单 位：江苏省徐州技师学院摘要：本文介绍了在数控车床上加工螺纹时可以采用的三种方法： 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，通过编程方法的讲解、应用举例分析，对三种指令的具体应用以及加工精度与选择作出了具体阐述。以便在操作使用时仔细分析，

2、加工出高精度的零件。本文对这三种编程方法进行了有益的思考。关键词：G32 G92 G76 编程方法 应用举例 加工精度分析 一、 编程方法1、G32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。0ZXABU/2X/22W图1 螺纹切削 使用说明：式中（X，Z）和（U,W）为螺纹的终点坐标；F 后的数值为导程（单线时为螺距）。当=0时，加工直螺纹，编程格式为G32Z_F_;当45时螺距以X轴方向的值指定；当=90时，加工端面螺纹，编程格式为G32X_F_。3螺纹切削中进给倍率开关无效，进给速度被限制

3、在100%；螺纹切削中不能停止进给，一旦停止进给，切削深度便急剧增加，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（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，主轴转速不宜太高，一般用公式： n1200/P-K（取80）进行计算，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

4、和降速段 ，以剔除两端因进给伺服电动机12变速而产生的不符合要求的螺纹段，通常： 。12(23):螺 距 ， （ ） 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。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递减分配。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确定进刀次数和每次进给的背吃刀量。2、G92直进

5、式固定循环切削方法 指令格式：G92X(U)_Z(W)_R(_ )F_；该指令用于螺纹的加工，其加工路线如图2所示，按照“切入1（R） 螺纹切削2（F） 退刀3（R） 返回4（R）”作为一个循环。4ZXZW1 ( R )2 ( F )3 ( R )4 ( R )X/2图2 直螺纹的加工路线 使用说明：式中（X，Z）和（U,W）为螺纹的终点坐标；F后的数值为导程（单线时为螺距）R为被加工螺纹两端直径差的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,R0，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

6、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，到达Z坐标；第三步刀具沿X轴退刀至X 初始坐标；第四步沿Z轴退刀至Z初始坐标，单次结束。如图3所示：循环起点螺纹起点AB4 5 2 ( F )1 ( R )3 ( R )4 ( R )图3 G92走刀路线从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G9

7、2命令时要5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，在加工退刀槽较窄或无退刀槽的螺纹中使用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）（） Q( ) R(d)；mindG76 X(U) Z(W) R(i) P(k) Q( ) F(f)；该指令亦用于螺纹加工，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。 使用说明： 螺纹车削复合循环参数意义如下：X(U)

8、 Z(W)螺纹终点坐标m精加工重复次数r倒角量刀尖角（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）最小切入量mindd精加工余量i螺纹部分半径之差k螺牙的高度（X轴方向的半径值）第一次切入量（X 轴方向的半径值）df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，因此，本循环设定相邻两次的背吃刀量按公式 逐步递减， 为(1)dnd参数设定的第一次背吃刀量。G76斜进式切削方法由于为单侧刃加工，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

9、为递减式。因此，此加工方法一般适用于大螺距螺纹加工。6二、 应用举例例：试编写如图4 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。61.5302Mg图4 直螺纹加工实例由GB197-1981 知，该螺纹尺寸为 ，因此编程大径取0.381m，在车外圆时保证。经计算牙深为1.3mm，分5次进刀，背吃刀29.7m量（直径值） 分别为0.9mm、0.6mm、0.6mm、0.4mm和0.1mm。取=5mm， =2mm。12其加工程序如下：（1）用螺纹基本指令G32 编程O0001G00 G99 G97 M03 S500 F0.3 T0101; (

10、螺纹刀)G00 X32.0 ； Z5.0;G00 X29.1;G32 Z-56.0 F2.0;G00 X32;Z5.0; （第一次切削）G00 X28.5;G32 Z-56.0 F2.0;G00 X32.0;Z5.0; （第二次切削）G00 X27.9;G32 Z-56.0 F2.0;7G00 X32.0;Z5.0; （第三次切削）G00 X27.5;G32 Z-56.0 F2.0;G00 X32.0;Z5.0; （第四次切削）GOO X27.4;G32 Z-56.0 F2.0;G00 X32.0;Z5.0; （第五次切削）X100.0 Z200.0;M05;M30;(2)用螺纹固定循环指令G

11、92编程O0002G00 G99 G97 M03 S500 F0.3 T0101; (螺纹刀)G00 X32.0 ;Z5.0;G92 X29.1 Z-56.0 F2.0; （第一次循环）X28.5; （第二次循环）X27.9; （第三次循环）X27.5; （第四次循环）X27.4; （第五次循环）G00 X100.0 Z200.0;M05;M30;(3)用复合螺纹循环切削指令G76编程O0003G00 G99 G97 M03 S500 F0.3 T0101;X32.0 Z5.0;G76 P031260 Q0.1 R0.1;G76 X27.4 Z-56.0 R0 P1.3 Q0.9 F2.0;8

12、G00 X100.0 Z200.0;M05;M30;三、加工精度分析及相关指令应用G32直进式螺纹切削方式，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，从而易造成螺纹中径误差，因此在加工中要经常测量。但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。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

13、，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。四、 结束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，可节省程序设计与计算时间。选择螺纹加工方法时，

14、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。9参考文献：（1） 机械加工 （机电一体化）.数控车床螺纹加工编程指令的应用.张玉香.2008年第16期（2） 南京工业职业技术学院学报.螺纹数控车削加工的编程研究.刁振华.2008年12月第8卷第4期（3）彭晓南数控技术M北京：机械工业出版社，2003（4） 数控机床车削加工直接编程技术.孙德茂.机械工业出版社.（5） 数控机床编程与操作.劳动和社会保障部教材办公室组织编写.中国劳动社会保障出版社.