模块二 轴类工件加工

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1、模块二轴类工件加工任务七螺纹加工学习目标：²了解螺纹的作用及用途；能够对螺纹综合零件进行数控车削工艺分析，对螺纹部分相关尺寸进行计算并编程。²操作华中世纪星数控车床完成螺纹综合零件的加工。一、任务描述螺纹是零件上常见的一种结构，带螺纹的零件是机器设备中重要的零件之一。作为标准件，它的用途十分广泛，能起到连接、传动、紧固等作用。螺纹按用途可分为连接螺纹和传动螺纹两种。在华中世纪星数控车床上加工螺纹可用G32指令、G82指令和G76指令来进行编程，但每种编程方法都有自己的特点。本任务以图2—7—1螺柱零件为例，重

2、点讲解螺纹部分的编程方法。（图2—7—1为普通三角螺纹）。图2—7—1螺柱二、任务分析该零件由外圆、退刀槽及螺纹构成，螺纹部分为普通三角螺纹。本任务讲解螺纹加工的特点、工艺的确定、指令的应用、程序的编制、加工误差分析等内容。三、相关知识与技能利用数控车床加工螺纹时，由数控系统控制螺距的大小和精度，从而简化了计算，不用手动更换挂轮，并且螺距精度高且不会出现乱扣现象；螺纹切削回程期间车刀快速移动，切削效率大幅提高；专用数控螺纹切削刀具、较高的切削速度的选用，又进一步提高了螺纹的形状和表面质量。（一）工件的装夹方案

3、在螺纹切削过程中，无论采用何种进刀方式，螺纹切削刀具经常是由两个或两个以上的切削刃同时参与切削，与前面所讨论的槽加工相似，同样会产生较大的径向切削力，容易使工件产生松动现象和变形。因此，在装夹方式上，最好采用软卡爪且增大夹持面或者一夹一顶的装夹方式，以保证在螺纹切削过程中不会出现因工件松动导致螺纹乱牙，从而使工件报废的现象。（二）刀具的选择与进刀方式通常螺纹刀具切削部分的材料分为硬质合金和高速钢两类。刀具类型有整体式、焊接式和机械夹固式三种。在数控车床上车削普通三角螺纹一般选用精机夹可转位不重磨螺纹车刀，使用

4、时要根据螺纹的螺距选择刀片的型号，每种规格的刀片只能加工一个固定的螺距。如图2—7—2所示可转位螺纹刀。图2—7—2可转位螺纹刀进刀方式:1.单向切入法:图2—7—3(a)所示，此切入法切削刃承受的弯曲压力小，状态较稳定，成屑形状较为有利，切深较大，侧向进刀时，齿间有足够空间排出切屑。用于加工螺距4mm以上的不锈钢等难加工材料的工件或刚性低易振动工件的螺纹。2.直进切人法:图2—7—3(b)所示，切削时左右刀刃同时切削，产生的V形铁屑作用于切削刃口会引起弯曲力较大。加工时要求切深小，刀刃锋利。适用于一般的螺纹

5、切削，加工螺距4mm以下的螺纹。图2—7—3螺纹进刀切削方法（三）切削用量的选择在螺纹加工中，背吃刀量ap等于螺纹车刀切入工件表面的深度，随着螺纹刀的每次切入，背吃刀量在逐步的增加。受螺纹牙型截面大小和深度的影响，螺纹切削的背吃刀量可能是非常大的。所以必须合理的选择切削速度和进给量。1．加工余量螺纹加工分粗加工工序和精加工工序，经多次重复切削完成，一般第一刀切除量可为O.7～1.5mm，依次递减，精加工余量在0.1mm左右。进刀次数根据螺距计算出需切除的总余量来确定。螺纹切削总余量就是螺纹大径尺寸减去螺纹小径

6、尺寸，即牙深h的2倍。牙深表示螺纹的单边高度，计算公式是:h（牙深）=0.6495×P（螺距）一般采用直径编程，须换算成直径量。需切除的总余量是:2×0.6495×P=1.299P例如M30×2mm螺纹的加工余量=1.299×2=2.598(mm)2．编程计算小径值:30-2.598=27.402根据表4—4—1中进刀量及切削次数，计算每次切削进刀点的X坐标值：第一刀X坐标值:30-O.9=X29.1第二刀X坐标值:30-O.9-O.6=X28.5第三刀X坐标值:30-O.9-O.6-O.6=X27.9第四刀

7、X坐标值:30-0.9-0.6-O.6-0.4=X27.5第五刀X坐标值:30-O.9-O.6-O.6-0.1=X27.4表2-7-1常用螺纹切削的进给次数与进刀量米制螺纹螺距p/mm1.01.52.02.53.03.54.0牙深h/mm0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598背吃刀量及切削次数1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40.60.65次0.

8、10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.2注：表中给出的背吃刀量及切削次数为推荐值，编程者可根据自己的经验和实际情况进行选择。3．螺纹实际直径的确定由于高速车削挤压引起螺纹牙尖膨胀变形，因此外螺纹的外圆应车到最小极限尺寸，内螺纹的孔应车到最大极限尺寸，螺纹加工前，先将加工表面加工到的实际直径尺寸可按公式计算，如标注为M30×2mm的螺纹