数控车床螺纹加工编程指令的应用

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1、数控车床螺纹加工编程指令的应用济宁职业技术学院（山东）张玉香在目前的FANUC和广州数控系统的车床上，加工螺纹一般可采用3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。由于它们的切削方式和编程方法不同，造成的加工误差也不同，在操作使用时需仔细分析，以便加工出高精度的零件。1.编程方法（1）G32直进式螺纹切削方法指令格式：图1G32直进式螺纹切削方法指令格式：G32X（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。使用说明：①式中（

2、X，Z）和（U，W）为螺纹的终点坐标，即图1中B点的坐标值；F后的数值为导程（单线时为螺距）。②当α=0°时，作直螺纹加工，编程格式为G32Z_F_或G32W_F_；当α＜45°时加工锥螺纹，螺距以Z轴方向的值指定；当α＞45°时螺距以X轴方向的值指定；当α=90°时，加工端面螺纹，编程格式为G32X_F_或G32U_F_。③螺纹切削中进给速度倍率开关无效，进给速度被限制在100%；螺纹切削中不能停止进给，一旦停止进给切深便急剧增加，非常危险。因此，进给暂停在螺纹加工中无效。④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

3、键时刀具在非螺纹切削程序段停止。⑤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控制功能（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，所以主轴转速不宜太高，一般用如下公式计算：（取）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。⑥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和降速段，以剔除两端因进给伺服电动机变速而产生的不符合要求的螺纹段，通常：δ=（2~3）螺距δ=（1~2）螺距⑦螺纹起点和

4、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。一般精度要求的螺纹可按下面经验公式计算：d大=d1-0.1Pd小=d1-1.3PH牙高=（d大-d小），其中d1为基本直径；P为螺距（注意多线螺纹不要错用导程计算）。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按递减规律分配，G32进刀方式如图2所示。

5、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。⑧由于加工螺纹时两侧刃同时工作，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。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，从而造成螺纹中径产生误差。但是其加工的牙型精度较高，因此，适合加工空刀槽较窄和无空刀槽的螺纹加工，一般多用于小螺距螺纹加工。（2）G92直进式固定循环切削方法编程格式：G92X（U）_Z（W）_（R_）F_；该指令用于螺纹的加工，其加工路线如图3所示，按照“切入1（R）→螺纹切削2（F

6、）→退刀3（R）→返回4（R）”4个动作作为一个循环。使用说明：①式中（X，Z）和（U，W）为单次切削循环终点的坐标；F后的数值为螺纹导程（单线螺纹为螺距）。②R为被加工锥螺纹两端外径差的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，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。③本指令实质是单一固定循环加工螺纹，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，如图4所示，到

7、达Z坐标；第三步刀具沿轴退刀至初始坐标；第四步沿轴退刀至初始坐标，单次结束。④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G92命令时要注意这个问题。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，在加工空刀槽较窄或无空刀槽的螺纹中使用

8、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：G76P（m）（r）（α）Q（dmin）R（d）；G76X（U）Z（W）R（i）P（k）Q（d）F（f）；该螺纹亦用于螺纹加