數(shù)控程與加工梯形、矩形螺紋

《數(shù)控車床加工工藝與編程操作》課程電子教案主編：任國興學(xué)習(xí)重點(diǎn)：

了解掌握車削梯形、矩形及多線螺紋的原理和車削的基本方法.

學(xué)習(xí)目的：熟悉梯形、矩形螺紋車刀的幾何參數(shù)及其刃磨方法，掌握梯形、矩形螺紋切削余量的合理分配及車削后的零件質(zhì)量分析。課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作8.1

車削梯形、矩形螺紋零件的相關(guān)知識

8.2梯形螺紋編程與加工操作

8.3矩形螺紋編程與加工操作復(fù)習(xí)思考題

1．梯形、矩形螺紋的用途梯形螺紋廣泛用于傳動結(jié)構(gòu)如機(jī)床的絲杠等，一般它的長度較長，精度要求較高。而矩形螺紋是一種非標(biāo)準(zhǔn)螺紋，傳動精度低，廣泛用于臺虎鉗、千斤頂?shù)裙ぞ咧校秉c(diǎn)是它經(jīng)過一段時間使用后由于磨損便產(chǎn)生松動，且不能調(diào)整。2．梯形、矩形螺紋的代號及標(biāo)記梯形螺紋代號用“Tr”及公稱直徑和螺距表示。左旋螺紋須在尺寸規(guī)格之后加注“左”右旋則不標(biāo)注出。如：Tr40×4、Tr36×6左等。矩形螺紋代號只用“矩”及公稱直徑和螺距表示。如：矩42×6等。導(dǎo)程與線數(shù)用斜線分開，左邊表示導(dǎo)程，右邊表示線數(shù)。如：矩45×6/2等。梯形螺紋的標(biāo)記由螺紋公差帶代號和螺紋旋合長度代號組成。如：Tr50×7LH—7e—L（Tr50×7LH為梯形螺紋代號、7e為公差帶代號、L為旋合長度代號）3．梯形、矩形螺紋的車削方法第一節(jié)車削梯形、矩形螺紋零件的相關(guān)知識

課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作

在數(shù)控機(jī)床上車削梯形螺紋其工藝、刀具方面與普通機(jī)床基本相似，切削過程中，每次往復(fù)行程后除了做橫向進(jìn)刀外，還要向左或向右做微量縱向進(jìn)給粗車、半精車和精車。在數(shù)控機(jī)床上車削矩形螺紋切削過程中，當(dāng)螺距大于4mm時，采用直進(jìn)法粗車，再用直進(jìn)法左、右精車兩側(cè)面。當(dāng)螺距較小時一般不分粗、精車用一把車刀采用直進(jìn)法完成車削。4．梯形螺紋的種類梯形螺紋可分為米制螺紋和英制螺紋兩種。（這里只介紹米制螺紋）5．梯形螺紋的中徑公差及牙型角梯形外螺紋的中徑公差等級有6、7、8、9四種；公差帶位置有h、e、c三種。梯形內(nèi)螺紋的中徑公差等級有7、8、9三種；公差帶位置只有H一種，其基本偏差為零，牙型角α=3006．梯形、矩形螺紋車刀（1）梯形螺紋精車刀1）兩側(cè)切削刃夾角：高速鋼車刀一般取300士10`，硬質(zhì)合金車刀一般取300（-5＂～-15＂）。２）橫切削刃的寬度：W=0.366P–0.536αc，牙頂間隙αc應(yīng)用時查《金屬切削手冊》。

課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作

3）縱向前角：一般取00，必要時也可以取50～100，但其前刀面上的兩側(cè)切削刃夾角要做相應(yīng)修改，否則將影響牙形角。４）縱向后角：一般取60～80。５）兩側(cè)切削刃后角：α左=（30～50）±Ψα右=（30～50）±Ψ（Ψ為螺旋升角，即tgΨ=P/πd2=P/πD2）車右旋螺紋時，Ψ取正號，車左旋螺紋時，Ψ取負(fù)號。（2）矩形螺紋精車刀１）主切削刃寬度：b=0.5P+（0.02～0.05）２）刀頭長度：L=0.5P+（1～3）３）縱向前角：加工鋼件時，一般取120～160４）縱向后角：一般取60～80５）兩側(cè)切削刃后角：（同梯形螺紋）課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作

第二節(jié)梯形螺紋編程與加工操作【實(shí)例】車削梯形螺紋零件如圖8—1所示（一）刀具選擇（1）有斷削槽的90度機(jī)夾正偏刀（2）45度端面刀（3）梯形螺紋車刀其主切削刃寬度磨成1.0mm牙形角30度（并用齒形樣板嚴(yán)格檢驗(yàn)）（4）中心鉆。（二）工藝分析1．用45度端面刀手動切削右端面，并鉆中心孔A2/4.25。2．一夾一頂裝夾，棒料伸出卡爪外165mm，用90度機(jī)夾正偏刀加工外圓外徑留0.8mm精車余量，軸向留0.4mm精車余量。3．外圓粗車、精車用同一把刀。4．用梯形螺紋車刀加工時，應(yīng)采用左右切削法。5．車削螺紋的順序。（1）沿徑向X進(jìn)刀車至接近中徑處，退刀后在軸向Z左右進(jìn)刀車削兩側(cè)至給定的尺寸。課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作?25X

C1.55×450?25R3?19Tr35×4208020160Z圖8—1梯形螺紋零件毛坯：?40×180

材料：453003.24?350-0.2

?330-0.375

?30.50-0.165

（2）沿徑向X留出精車量進(jìn)刀車至接近底徑尺寸，退刀后在軸向Z左右進(jìn)刀車削兩側(cè)至給定的尺寸。（3）沿徑向X精車至零件底徑公差尺寸，退刀后在軸向Z左右進(jìn)刀車削兩側(cè)至零件規(guī)定的公差尺寸。（三）相關(guān)計(jì)算1．計(jì)算牙槽底寬度：W=0.336P-0.536αc牙頂間隙αc查《金屬切削手冊》P（1.5～5），αc取值為0.25。即：W=0.336×4-0.536×0.25=1.21mm2．計(jì)算每次進(jìn)刀與左右讓刀尺寸：梯形螺紋車刀主切削刃的寬度為1.0mm，而牙槽底寬度為1.21mm。所以，Z向左右讓刀的距離為：（1.21—1.0）/2=0.21/2=0.105mm。3．計(jì)算牙的深度：h3=0.5P+αc=0.5×4+0.25=2.25mm。4．調(diào)整每次切入量，略。（四）參考程序【華中HNC－21T系統(tǒng)】%0076（外輪廓程序略，T02為二號梯形螺紋刀）。………………T0202（調(diào)二號梯形螺紋刀，確定坐標(biāo)系）M03S500（主軸正轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速500r/min）課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作

G00X38Z-18M08（快速到切梯形螺紋循環(huán)點(diǎn)，切削液開）G82X34.5Z-102F4G82X34Z-102F4（第一次X徑向進(jìn)刀至中徑尺寸）G82X33.5Z-102F4G82X33Z-102F4G00X38（快速退至梯形螺紋徑向循環(huán)點(diǎn)）Z-18.05（退刀Z負(fù)向偏移0.05mm）G82X34.5Z-102F4G82X34Z-102F4（第二次Z負(fù)向偏移進(jìn)刀至中徑尺寸）G82X33.5Z-102F4G82X33Z-102F4G00X38（快速退至梯形螺紋徑向循環(huán)點(diǎn)）Z-17.95（退刀Z正向偏移0.05mm）G82X34.5Z-101F4課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作

G82X34Z-101F4G82X33.5Z-101F4（第三次Z正向偏移進(jìn)刀至中徑尺寸）G82X33Z-101F4G00X38Z-18（快速到第一次切梯形螺紋循環(huán)點(diǎn)）G82X32.5Z-102F4G82X32Z-102F4（第四次X徑向進(jìn)刀至?31.5尺寸）G82X31.5Z-102F4G00X38（快速退至梯形螺紋徑向循環(huán)點(diǎn)）Z-18.08（退刀Z負(fù)向偏移0.08mm）G82X32.5Z-102F4G82X32Z-102F4（第五次Z負(fù)向偏移進(jìn)刀?31.5尺寸）G82X31.5Z-102F4G00X38（快速退至梯形螺紋徑向循環(huán)點(diǎn)）Z-17.92（退刀Z正向偏移0.08mm）G82X32.5Z-102F4G82X32Z-102F4（第六次Z正向偏移進(jìn)刀?31.5尺寸）課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作

G82X31.5Z-102F4G00X38Z-18（快速到第一次切梯形螺紋循環(huán)點(diǎn)）

G82X31Z-102F4（第七次X徑向進(jìn)刀至?30.5尺寸）G82X30.5Z-102F4G00X38（快速退至梯形螺紋徑向循環(huán)點(diǎn)）Z-18.1（退刀Z正向偏移0.1mm）G82X31Z-102F4（第八次Z負(fù)向偏移進(jìn)刀?30.5尺寸）G82X30.5Z-102F4G00X38（快速退至梯形螺紋徑向循環(huán)點(diǎn)）Z-17.9（退刀Z負(fù)向偏移0.1mm）G82X31Z-102F4（第九次Z正向偏移進(jìn)刀?30.5尺寸）G82X30.5Z-102F4G00X38Z-18（快速到第一次切梯形螺紋循環(huán)點(diǎn)）G82X30.419Z-102F4(第十次精車到零件尺寸公差值)G00X38（快速退至梯形螺紋徑向循環(huán)點(diǎn)）Z-18.105（退刀Z負(fù)向偏移0.105mm）課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作

G82X30.419Z-102F4(第十一次Z負(fù)向偏移精車到公差值)G00X38（快速退至梯形螺紋徑向循環(huán)點(diǎn)）Z-17.895（退刀Z正向偏移0.105mm）G82X30.419Z-102F4(第十二次Z正向偏移精車到公差值)G00X100Z100M09（退刀到程序起點(diǎn)位置）M02五、注意事項(xiàng)：1．在刃磨梯形螺紋刀時，為了能左右切削并留有精加工余量，刀頭寬度應(yīng)小于牙槽底寬，刀尖角應(yīng)略小于牙型角，牙型半角應(yīng)準(zhǔn)確。2．削鋼料時，應(yīng)磨有60～80的徑向后角和100～150徑向前角3．兩側(cè)的直線度要好，表面粗糙度值小，刀尖適當(dāng)?shù)箞A。4．兩側(cè)后角，車右旋螺紋時αfL=(30～50)+?、αfR=(30～50)—?5．車削時先用刀頭寬度略小于牙槽底寬的車槽刀，用車直槽的方法車置接近中徑處，再粗車兩側(cè)面。課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作第三節(jié)矩形螺紋編程與加工操作【實(shí)例】車削矩形螺紋零件如圖8－2所示。（一）刀具選擇1．帶斷削槽的90度正重磨偏刀。2．45度端面刀。3．矩形螺紋車刀其主切削刃寬度磨成2.5mm（并用齒形樣板嚴(yán)格檢驗(yàn)）。（二）工藝分析1．用45度端面刀手動切削右端面。2．裝夾，棒料伸出卡爪外120mm，用90度偏刀加工外圓外徑留0.8mm精車余量，軸向留0.4mm精車余量。3．外圓加工粗車、精車用同一把刀。4．用矩形螺紋車刀加工時，先用直進(jìn)法粗、精車至尺寸，再左右采用直進(jìn)法切削法精車至零件尺寸。三、相關(guān)計(jì)算：

課題三外圓、端面和臺階的編程與加工操作

課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作

X4×450?32矩形40×6

z

80203.2

?4063-0.02-0.033.2?400-0.1?33.650-0.053.2115士0.13圖8—2矩形螺紋零件毛坯：?50×135

材料：451．計(jì)算牙槽底寬度：b=0.5P+(0.02～0.04)即：b=0.5×6+0.025=3.025mm；或從零件圖上得到尺寸為：b=6-（3-0.025）=3.025mm；2．計(jì)算每次進(jìn)刀與左右讓刀尺寸：矩形螺紋車刀主切削刃的寬度為2.0mm，而牙槽寬度為3.025mm，所以Z向左右讓刀的距離應(yīng)為：（3.025-2.0）/2=1.025/2≈0.513mm；3．計(jì)算牙型高度：h1=0.5P+αc=0.5×6+0.16=3.16mm；（αc間隙取值為：0.1～0.2）或從零件圖上得到尺寸為：h1=(39.95-33.625)/2≈3.163mm。4．調(diào)整每次切入量：略；（四）參考程序【華中HNC－21T系統(tǒng)】%0077（T02為二號矩形螺紋刀）………………T0202（調(diào)二號矩形螺紋刀，確定坐標(biāo)系）M03S500（主軸正轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速500r/min）G00X42Z4M08（快速移到切矩形螺紋循環(huán)點(diǎn)）G82X39Z-84F6課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作X38.2Z-84F6X37.4Z-84F6(分層粗車矩形螺紋)X36.6Z-84F6X35.8Z-84F6 X35Z-84F6X34.2Z-84F6X33.8Z-84F6X33.625Z-84F6(精車矩形螺紋底徑至尺寸)G00X42（徑向到切矩形螺紋循環(huán)點(diǎn)）Z4.5（Z正向偏移0.5mm）G82X39Z-84F6X38.2Z-84F6X37.4Z-84F6X36.6Z-84F6(分層沿Z正向粗車右側(cè)矩形螺紋)X35.8Z-84F6 課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作

X35Z-84F6X34.2Z-84F6X33.8Z-84F6X33.625Z-84F6(精車至底徑尺寸)G00X42（徑向到切矩形螺紋循環(huán)點(diǎn)）Z3.5（Z負(fù)向偏移0.5mm）…(分層沿Z負(fù)向粗車左側(cè)矩形螺紋程序略)…G00X42（徑向到切矩形螺紋循環(huán)點(diǎn)）Z4.513（Z正向偏移至0.513mm零件尺寸）G82X39Z-84F6G82X38.2Z-84F6G82X37.4Z-84F6G82X36.6Z-84F6G82X35.8Z-84F6 (分層沿Z正向精車右側(cè)矩形螺紋)G82X35Z-84F6課題八梯形、矩形螺紋編程與加工操作G82X34.2Z-84F6G