数控车床螺纹切削循环指令编程

四、螺纹切削单一固定循环指 令编程（G92）
1．指令格式（1）
1．指令格式（2）
车削加工圆柱螺纹时，指令格式为： G92 X （ U） Z（ W） F ；
（ 3 ）背吃刀量 如果螺纹牙型较深、螺距 较大，则可采用分次进给方式进行加工。每 次进给的背吃刀量用螺纹深度减去精加工背 吃刀量所得的差按递减规律分配。常用螺纹 加工切削次数与背吃刀量数值如表所示。
公制螺纹 螺距 牙深 1次 2次 1.0 螺纹加工切削用量的选用（ 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 2. 84.0 ） 0.649 0.7 0.4 0.974 0.8 0.6 1.299 0.9 0.6 1.624 1.0 0.7 1.949 1.2 0.7 2.273 1.5 0.7 2.598 1.5 0.8
顶径公差带代号
中径公差带代号 公称直径 普通螺纹代号
4.螺纹标记含义(2)
（2）内螺纹标记 内螺纹标记如图所示。 M20×1.5—6H—S—LH
螺纹旋向
螺纹短旋合长度
中径和顶径公差带代号
螺距（指细牙）
公称直径
普通螺纹代号
4.螺纹标记含义(3)
（3）关于螺纹标记的几点说明： 1）对于粗牙螺纹螺距，可以省略标注其螺距项， 而细牙螺纹则必须标注； 2）对于多线螺纹，采用“公称直径×Ph导程P螺距” 方式标注，或者在后面增加括号用英文进行说明， 如两线为“two starts”，三线为“three starts”；
O2028 T0101;（外圆表面加工） 4．编程举例（ 4） G98 M03 S400; G00 X35.0 Z2.0; G71 U1.0 R0.5; G71 P10 Q20 U0.5 W0.1 F80.0; N10 G00 X21.8; G01 G42 X29.8 Z-2.0 F40.0; Z-30.0; N20 X35.0; S800; G70 P10 Q20; G00 G40 X100.0 Z50.0; T0202;（退刀槽加工） G00 X33.0 Z-28.0; G75 R0.5; G75 X26.0 Z-30.0 P1000 Q2000F20.0;
3次
4次 切削 次数 及对 应背 吃刀 量 （㎜）
0.2
0.4
0.16
0.6
0.4
0.6
0.4
0.6
0.4
0.6
0.6
0.6
0.6
5次
6次 7次 8次 9次
0.1
0.4
0.15
0.4
0.4 0.2
0.4
0.4 0.2 0.15
0.4
0.4 0.4 0.3 0.2
3.车削螺纹前圆柱体（孔）预加工尺 寸控制（1）
3．指令应用说明（2）
4）螺纹加工时如果牙型深度较深、螺距较大， 应该分次进给，每次进给的背吃刀量用螺纹 深度减去精加工背吃刀量所得的差按递减规 律分配。 5）受机床结构及数控系统的影响，车螺纹时 主轴的转速有一定的限制。
4．编程举例（1）
【示例2-29】 编 写如图所示工件加 工程序，工件毛坯 尺寸为φ32㎜。
3.螺纹公差等级及尺寸偏差计算（2）
螺纹公差等级
螺纹直径 中径 内螺纹 小径（顶径） 中径 外螺纹 大径（顶径） D2 D1 d2 d 3、4、5、6、7、8、9 4、 6、 8 公差等级
4 、 5 、 6 、 7 、8
3.螺纹公差等级及尺寸偏差计算（3） 各公差等级中3级最高，9级最低，6级为基 本级。内螺纹小径公差值和外螺纹大径公 差值可以依据螺纹螺距和公差等级的不同 查表获得；内、外螺纹中径公差值可以依 据螺纹公称直径大小和精度等级的不同查 表获取（相关手册或国家标准包含有螺纹 公差表）。
3.螺纹公差等级及尺寸偏差计算（1）
（1）螺纹公差等级 由于普通螺纹中径（D2、 d2）是决定配合性质的主要尺寸，按照 GB197-81《普通螺纹 公差与配合（直径1～ 355㎜）》规定，普通螺纹公差规定有内、外 螺纹中径公差（TD2、Td2）、内螺纹小径公 差（TD1）和外螺纹大径公差（Td）。内、外 螺纹中径公差和顶径公差等级如表所示。
2．刀具走刀路线分析
刀具从 A 点出发以每转一个螺纹导程的速 度切削至 B 点，其切削前的进刀和切削后 的退刀都要通过其它的程序段来实现。
3．指令应用说明（1）
1）在车螺纹期间进给速度倍率、主轴速度倍 率均无效，始终固定在100％。 2）车螺纹期间不要使用恒表面切削速度控制， 而要使用G97指令指定主轴转速。 3）车螺纹时，必须设置螺纹加工升速段Ll和 降速段L2，这样可避免因车刀升、降速而影 响螺距的稳定。
（ 2 ）内螺纹加工前圆柱体直径尺寸控制 在 车床上用丝锥攻内螺纹前，应先进行钻孔，孔 口倒角要大于内螺纹大径尺寸，攻螺纹前钻底 孔使用钻头直径依据工件材料和导程不同分别 采用下面公式进行计算。
3.车削螺纹前圆柱体（孔）预加工尺 寸控制（3）
P 1m m时
dz d P
dz d P
2.普通螺纹尺寸计算（1）
（1）螺纹的公称直径 就是大径的基本尺寸(D 或d)。 （2）原始三角形高度H 原始三角形高度H表达 式为：
3 H P 0.866P 2
2.普通螺纹尺寸计算（2）
（3）中径（d2、D2） 中径表达式为 d 2 D2 d 0.6495 P
（4）削平高度 外螺纹 牙顶和内螺纹牙底均在 H/8处削平；外螺纹牙底 和内螺纹牙顶均在H/4处 削平。
5．螺纹车削刀具切入与 切出行程的确定（2）
三、单行程螺纹切削指令编程 （G32）
1．指令格式（1）
1．指令格式（2）
G32 X（U） Z（W） F ； X（U）、Z（W）— 为螺纹终点坐标，切 削圆柱螺纹时，X（U）可省略； F—为螺纹导程，单位㎜。对于锥螺纹， 角α在45°以下时，螺纹导程以Z轴方向 指定；角α在45°～90°时螺纹导程以X 轴方向指定。
（1）外螺纹加工前圆柱体直径尺寸控制 车 削螺纹时因工件材料受车刀挤压影响使螺纹大 径变大，因此车削螺纹前大径尺寸应控制在比 基本尺寸小0.2～0.4㎜； 如果是用板牙套不大于M16的螺纹，同样是考 虑加工变形的原因，螺纹大径应车到螺纹大径 下偏差。
3.车削螺纹前圆柱体（孔）预加工尺 寸控制Байду номын сангаас2）
4．编程举例（5）
G00 X100.0 Z50.0; M05; T0303;（螺纹加工） M03 S600; G00 X29.1 Z5.0 ; G32 Z-28.0 F2.0; G00 X31.0; Z5.0; X28.5; G32 Z-28.0 F2.0; G00 X31.0; Z5.0; X27.9; G32 Z-28.0 F2.0; G00 X31.0; Z5.0; X27.835; G32 Z-28.0 F2.0; G00 X100.0; Z50.0; M05;
2.螺纹加工切削用量的选用（6）
（ 2 ）进给速度 螺纹加工时数控车床主轴 转速和工作台纵向进给量存在严格数量关系， 即主轴旋转 1 转，工作台移动一个待加工工 件螺纹导程距离。因此在加工程序中只要给 出主轴转速和螺纹导程，数控系统会自动运 算并控制工作台纵向移动速度。
2.螺纹加工切削用量的选用（7）
P 1mm时, 钢等韧性材料
P 1mm时, 铸铁等脆性材料
d z d 1.05 ~ 1.1P
P—螺纹螺距 dz—攻螺纹前钻头直径 d—螺纹公称直径
4．螺纹车刀的安装与找正（1）
车螺纹时，为了保证牙型正确，对装刀提 出了较严格的要求。装刀时刀尖高低应对 准工件轴线，并且车刀刀尖角的中心线必 须与工件轴线严格保持垂直，这样车出的 螺纹，其两牙型半角才会相等；如果把车 刀装歪，就会产生牙型歪斜，如图所示。
（1）直进法螺纹加工 车削过程是在每次往 复行程后车刀沿横向进刀，通过多次行程把螺 纹车削好。这种加工方法由于刀具两侧刃同时 工作，切削力较大，但排屑困难，容易产生扎 刀现象，但牙型正确，一般用于车削螺距小于 3㎜的螺纹。
1.螺纹加工走刀路线设计（2）
1.螺纹加工走刀路线设计（3）
（2）斜进式螺纹加工 刀具沿着螺纹一侧顺次 进刀。这种加工方法适合于大螺距螺纹加工， 在螺纹精度要求不是很高的情况下加工更为方 便，可以做到一次成型。在加工较高精度螺纹 时，可以先采用斜进法粗加工，然后用直进法 进行精加工。但要注意刀具起始点定位要准确， 否则会产生“乱牙”现象，造成零件报废。
1）考虑螺纹加工时的挤压变形， 螺纹加工前外圆直径应为： d=30-0.2=29.8㎜。 2）螺纹底径尺寸计算：
d1 d 1.0825P 30 1.0825 2 27.835
3）根据着两个尺寸进行走刀次 数和背吃刀量分布：共进行五次 螺纹切削，每次切削深度分别为 0.9、0.6、0.6、0.065。
4．编程举例（2）
零件加工有外圆柱面的粗、 精加工，径向槽的切削加工 和螺纹加工。加工时采用外 圆端面车刀（T0101）、切槽 刀（T0202，刀具宽度3㎜） 和普通螺纹切削刀具（T0303） 三种刀具。加工前应该计算 螺纹的大径和小径尺寸，以 控制粗加工的加工次数和每 次背吃刀量。
4．编程举例（3）
4．螺纹车刀的安装与找正（2）
4．螺纹车刀的安装与找正（3）
为了保证装刀要求，在装夹外螺纹车刀时 常采用角度样板找正螺纹刀尖角度，如图 所示，将样板靠在工件直径最大的素线上， 以此为基准调整刀具角度。
4．螺纹车刀的安装与找正（4）
4．螺纹车刀的安装与找正（5）
5．螺纹车削刀具切入与 切出行程的确定（1） 在数控车床上加工螺纹时,会在螺纹起始段 和停止段发生螺距不规则现象，所以实际 加工螺纹的长度W应包括切入和切出的空行 程量，如图所示。L1为切入空刀行程量， 一般取2～5mm；L2为切出空刀行程量，一 般取2～3mm。
●对于内螺纹规定了代号为G、H的两种基本
偏差；
●对于外螺纹规定了代号为e、f、g、h四种
基本偏差，如图所示。
3.螺纹公差等级及尺寸偏差计算(6)
内螺纹公差带
3.螺纹公差等级及尺寸偏差计算(7)
外螺纹公差带
4.螺纹标记含义(1)
（1）外螺纹标记 外螺纹标记如图所示。 M 20—5g 6g—S 旋合长度代号
3.螺纹公差等级及尺寸偏差计算(4)
（2）螺纹基本偏差 螺纹公差带位置是由基 本偏差确定的，螺纹基本牙型是计算螺纹偏差 的基准。内、外螺纹的公差带相对于基本牙型 的位置，与圆柱体公差带位置一样，由基本偏 差确定。 ●对于外螺纹，基本偏差是上偏差（es）；
●对于内螺纹，基本偏差是下偏差（EI）。
3.螺纹公差等级及尺寸偏差计算(5) 在普通螺纹标准中:
项目11 数控车床螺纹切 削循环指令编程
一、螺纹基础知识
1.常见螺纹类型（1）
（1）按照用途分类 螺纹按用途不同 可分为联接螺纹和传动螺纹。
1.常见螺纹类型（2）
（2）按照牙型分类 按牙型不同分为三角形、 圆形、矩形、梯形、锯齿形螺纹。 （3）按照螺旋线旋向分类 按螺旋线方向不 同分为右旋螺纹和左旋螺纹。 （4）按照螺旋线数分类 按螺旋线数多少分 为单线螺纹和多线螺纹。 （5）按照母体形状分类 按母体形状不同分 为圆柱螺纹和圆锥螺纹。
1.螺纹加工走刀路线设计（4）
2.螺纹加工切削用量的选用（5）
（1）主轴转速 螺纹加工时主轴转速可用 下面经验公式进行计算： 1200 n K P P—工件螺距 K—保险系数，一般取80 如果数控系统能够支持高速螺纹加工，则可 采用高档螺纹加工刀具，主轴转速按照线速 度200m/min选取；而经济性数控车床如果采 用高主轴转速加工螺纹则会出现乱牙现象。
2.普通螺纹尺寸计算（ 3h ） （ 5 ）牙型高度 牙型 1
高度表达式为:
5 h1 H 0.5143P 8
（ 6 ）外螺纹小径 d 1 螺纹小径表达式为:
外
d1 d 1.0825P
（ 7 ）内螺纹小径 D 1 内 螺纹小径的基本尺寸与 外 螺 纹 小 径 相 同 （D1=d1）。
4.螺纹标记含义(4)
（3）关于螺纹标记的几点说明： 3）对于左旋螺纹，应在旋合长度之后标注“LH” 代号，右旋螺纹不需要标注； 4）对于螺纹旋合长度，分为三组，即短旋合长 度（S）、中等旋合长度（N）和长旋合长度 （L），一般采用中等旋合长度。
二、螺纹加工工艺设计
1.螺纹加工走刀路线设计（1）