车床部分加工内容PPT课件

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螺纹加工指令（G33）
原点
2、δ1、δ2计算 δ1=S×P/400= 600× 2/400=3 δ2=S× P/1800= 600× 2/1800=2/3 取δ1=6、 δ2=3 得：
切削起点Z坐标值： Z1=6 终点Z坐标值： Z2= -53
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螺纹加工指令（G33）
螺纹加工指令（G33）
注意：螺纹车削加工为成型车削，且切削进给量大， 刀具强度较差，一般要求分数次进给加工。在螺纹加工轨 迹中应设置足够的升速进刀段δ和降速退刀段δ′，以消除 伺服滞后造成的螺距误差。
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螺纹加工指令（G33）
例：车削如图所示工件，车削M16×1的螺纹部分，螺纹大径 为ф16mm，总背吃刀量为0.65 mm，三次进给背吃刀量（半径值） 分别为ap1=0.3mm、ap2=0.2mm、ap3=0.15mm， 进退刀段取δ 1=2mm、 δ 2＝1mm，进刀方法为直进法。
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螺纹加工指令（G33）
原点
分析： 1、切削用量选择 S=600r/min F=50 切削深度ap按表查 查得：分5次切削 ap1=0.9、ap2=0.6 ap3= 0.6、ap4= 0.4 ap5= 0.1 得：X坐标值：
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螺纹加工指令（G33）
原点
X1=59.1、X2=58.5 X3= 57.9、X4= 57.5 X5= 57.4
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螺纹加工指令（G33）
螺纹有单线和多线之分：
沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹。沿轴向等距分布的两 条或两条以上的螺旋线所形成的螺纹为多线螺纹。
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螺纹加工指令（G33）
螺距P和导程
P
Ph
Ph P
螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，称为螺距。 同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距 离，称为导程。
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螺纹加工指令（G33）
螺纹是最常见的机械局部功能结构。将工件装卡在与车床主轴 相连的卡盘上，使它随主轴作等速旋转，同时使车刀沿轴线方向 做等速移动，则当刀尖切入工件达一定深度时，就在工件的表面 上车制出螺纹。
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螺纹加工指令（G33）
螺纹的要素 以最常用的圆柱螺纹为例
(2) 端锥面切削循环 程序段格式为：G94 X Z R F R值为切削起点与切削终点的X坐标值之差（半径值）。
G90与G94的区别只是切削方向的不同，G94的切削方 向是X轴方向，主要适用于X向进给量大于Z向进给量 的情况
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螺纹加工指令（G33）
螺纹加工指令
数控车床主要用于加工轴类、盘类等回 转体零件。机器中最常用的零件就是轴， 其作用是支撑零件、传递运动，如齿轮等， 齿轮一般通过螺纹实现轴向定位，所以螺 纹是轴类零件主要的组成面，掌握螺纹加 工的编程方法，对提高数控车削编程能力 意义重大。
0．35 0．3 0．3 0．2 0．2 0．1 0．075
0．4 0．3 0．3 0．2 0．2 0．2 0．15
9
0．1
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螺纹车削程序的编写与调试
在数控车床上加工的螺纹主要有内（外）圆柱螺纹和圆 锥螺纹、单头螺纹和多头螺纹、恒螺距和变螺距螺纹等。常 用加工方法有直进法和斜进法两种，直进法一般应用于螺距 或导程小于3mm的螺纹加工，斜进法一般应用于螺距或导程 大于3mm的螺纹加工。螺纹的切削深度遵循后一刀的切削深 度不能超过前一刀切削深度的原则，其分配方式有常量式和 递减式。递减规律由数控系统设定，目的是使每次切削面积 接近相等。加工螺纹前，必须精车螺纹外圆至公称直径。加 工多头螺纹时，常用方法是车好一条螺纹后，轴向进给移动 一个螺距（用G00指令），在车另一条螺纹。
单线螺纹的导程等于距，即Ph=P。 多线螺纹的导程等于线数乘螺距，即Ph=nP。
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螺纹加工指令（G33）
车削螺纹时，车刀总的切削深度是螺纹的牙型高度，即 螺纹牙型上牙顶到牙底之间的垂直于螺纹轴线的距离。根据 GB192-1981普通螺纹国家标准规定，普通螺纹的牙型理论高 度H=0.866P。实际加工时，由于螺纹车刀刀尖半径的影响， 螺纹实际切深有所变化。根据GB192-1981规定螺纹车刀可在 牙底最小削平高度H/8处削平或倒圆。则螺纹实际牙型高度可 按下式计算：
第17页/共43页Fra bibliotek螺纹加工指令（G33）
4、切削螺纹时，刀具应该有足够的引入、引出长度δ1、 δ2
数控伺服系统本身有“滞后性”，在螺纹加工的“起始段”和 “结束段”会出现螺距不规则现象，故应有引入、引出长度。 计算公式如下： δ1=S×P/400、 δ2=S×P/1800
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螺纹加工指令（G33）
指令格式： Ｇ33 Ｘ(Ｕ) Ｚ(Ｗ) P(Ｅ) K I;
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螺纹加工指令（G33）
指令格式： Ｇ33 Ｘ(Ｕ) Ｚ(Ｗ) P(Ｅ) K I;
其中: Ｘ（Ｕ）Ｚ（Ｗ）——螺纹终点的绝对/相对坐标. P——公制螺纹导程，单位: ｍｍ 范围：０．２５－１００ mm E——英制螺纹导程，单位: 牙/英 K——螺纹退尾起始点距螺纹终点在Z方向的长度。单位： mm.
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螺纹加工指令（G33）
2、加工螺纹时，应限制主轴转速 螺纹加工需要与主轴速度相适应。主轴转速过高
会因系统响应不上使螺纹乱牙。由于螺距一定，随着 转速的增大，进给速度（Vf=nf）会随之增大，相应 的惯性也会增大，若数控系统加减速性能较差，就会 产生较大的误差，因此对经济型数控车床，加工螺纹 时，转速一般取值为
G00 X100 Z100. M03 S600 T33 G00 X62 Z6
原点 原点
G01 X59.1 F50 G33 Z-53 P2 K3 G00 X62
Z6
S=600r/min X1=59.1、X2=58.5 X3= 57.9、X4= 57.5 X5= 57.4； Z1=6 Z2=-53.
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螺纹加工指令（G33）
指令格式： Ｇ33 Ｘ(Ｕ) Ｚ(Ｗ) P(Ｅ) K I; 使用G33指令能加工圆柱螺纹、锥螺纹和端面螺纹。程
序段中地址X省略为圆柱螺纹车削，地址Z省略为端面螺纹车 削，地址X、Z都不省略为圆锥螺纹车削。P为螺纹导程。
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螺纹加工指令（G33）
1 0．349 0．394 0．499 0．499 0．599 0．748 0．748
2
进给 3 次数 与被 4
吃刀 5
量 （半
6
径值） 7
8
0．2 0．1
0．3 0．2 0．08
0．3 0．3 0．2 0．05
0．3 0．3 0．2 0．2 0．075
0．35 0．3 0．2 0．2 0．2 0．1
外圆切削循环 ——G90
例2：应用圆锥面切削循环功能加工 图所示零件。
R=（40-50）/2
M03 S600； G00 X60 Z2； G90 X55 Z-25 R-5 F60； X50; G00 X100 Z100 ; M05； M02;
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内、外圆端（锥）面切削循环 ——G94
应用端面切削循环功能加工图 d所示零件，每次切深5mm。
推荐主轴转速应满足下式： Ｎ × P ≦ 3 0 0 0
其中：N—主轴转速 单位：转/分 最高转速小于2000转/分 P—螺纹导程 单位：ｍｍ 英制螺纹时将其换算成公制单位计算。 对于经济型数控车床，若螺距为3，转速为1500r/min，合适吗？
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螺纹加工指令（G33）
3、系统若无“退尾” 功能，螺纹加工前，应先加工 出退刀槽。 “退尾” 功能的作用是，在加工到终点 前，刀具沿45度方向退出。加工退刀槽的目的是保 证切屑能够及时落下，防止堆积，产生过大的抗力造 成崩刀。
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内、外圆端（锥）面切削循环 ——G94
例：如图，每次吃刀2mm，每次切削起点位距工件外圆面5mm 。
M03 S600 G00 X60 Z2 G94 X25 Z-2 R-3 F80 Z-4 Z-6 Z-8 M05 M02
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内、外圆端（锥）面切削循环 ——G94
(1) 端平面切削循环 程序段格式为：G90 X Z F
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螺纹加工指令（G33）
1、一般加工螺纹时从粗车到精车同一轨迹要进行多次 螺纹切削。因为螺纹切削开始是从检测到主轴编码器 的一转信号后才开始的，因此进行多次螺纹切削零件 圆周上的切削点是仍是相同的，螺纹不能一次加工到 尺寸d，直径“X”是变化的，加工外螺纹时“X”逐 渐变小、加工内螺纹时“X”逐渐变大，但必须保证主 轴转速不变，当主轴转速发生变化时螺纹会产生少许 误差（发生乱扣）。
h H - 2(H/8) 0.6495P
说明： H——螺纹原始三角形高度，H=0.866P（mm） P——螺距（mm）
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螺纹加工指令（G33）
螺纹加工涉及6个方面的问题，编程时应多加注意： 1、主轴转速必须保持恒定，螺纹加工中直径“X” 是变化的; 2、螺纹切削时主轴转速应有一定的限制; 3、系统若无“退尾” 功能，螺纹加工前，应先加 工退刀槽; 4、螺纹切削应有引入、引出长度; 5、螺纹加工结束后，螺纹直径会发生变化; 6、螺纹加工两侧吃刀，切削环境恶劣，应分多次进 刀，逐渐加工到尺寸，否则难以保证精度，甚至出 现崩刀。
图 螺纹的各部分名称 第9页/共43页
螺纹加工指令（G33）
·螺纹的牙型 在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为 螺纹牙型。最常见的螺纹牙型是等边三角形形状的普通螺纹， 用“M”代表。
与外螺纹牙顶或内螺纹 牙底相重合的假想圆柱面的 直径称为大径。内、外螺纹 的大径分别以D和d表示。
与外螺纹牙底或内螺纹 牙顶相重合的假想圆柱面的 直径称为小径。内、外螺纹 的小径分别以D1和d1表示。
Z2; Z-2; Z-6; ……
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内、外圆端（锥）面切削循环 ——G94
例：如图，每次吃刀2mm，每次切削起点位距工件外圆面5mm 。
M03 S600 G00 X60 Z45 G94 X25 Z31.5 R-3.5 F80 X25 Z29.5 R-3.5 X25 Z27.5 R-3.5 X25 Z25.5 R-3.5 M05 M02
5、螺纹加工结束后，直径会发生变化。 切削加工过程是一个挤压、塑性变形、断裂的过程，加工
外螺纹时直径会变大Δ d ，加工内螺纹时直径会变小Δ d 。所以 加工内螺纹时，孔径应车到 ，加工d外+Δ螺d纹时，直径应车到
D-Δ d
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螺纹加工指令（G33）
6、螺纹加工时两侧吃刀，切削环境恶劣，应分多次进刀，逐 渐加工到尺寸，否则难以保证精度，甚至出现崩刀。下面以 普通螺纹为例介绍一下加工螺纹时，切削次数与深度的关系：
加工中直螺纹K＞0时，螺纹退尾时X轴向正方向移动，K＜0时， 螺纹退尾时X轴向负方向移动。 I——螺纹退尾时X方向的移动总量（直径值）单位mm。有K 值但省略I时，系统默认为I=2×K即45°退尾。I不能为负值。
在主轴正转情况下，正方向切削为右旋螺纹。负方向切削为左旋螺纹，主
轴反转时则相反。
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螺纹加工指令（G33）
如果螺纹螺距较大，可分几次进给，每次进给的背吃刀 量可以按递减规律分配，详见表所示。
表 常用米制圆柱螺纹切削进给次数与背吃刀量关系
螺距 P 1．0 1．5 2．0 2．5 3．0 3．5 4．0
牙深 H 0．649 0．974 1．299 1．624 1．949 2．273 2．598
…… G00 X85 Z5; G94 X30 Z-5 F0.2; Z-10; Z-15; ……
图d 端面切削循环
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内、外圆端（锥）面切削循环 ——G94
例：应用端面切削循环功能加 工如图所示零件，每次切深 4mm。 …… G00 X53 Z10; G94 X20 Z6 R-11 F40;
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螺纹加工指令（G33）
指令格式： Ｇ33 Ｘ(Ｕ) Ｚ(Ｗ) P(Ｅ) K I;
1、 G33用于英制螺纹加工 2、 X（U）、 Z（W）为切削终点坐标、P 为螺纹导程
G33与G01的区别是：通过脉冲编码器，能保证刀具在直 线移动时与主轴保持同步，即主轴旋转一周，刀具移动一 个导程。