普通螺纹加工

任务六　普通螺纹加工

一、任务情景

现有GSK980TDa系统的CAK6140数控车床和常用工夹量具的设备条件，请完成如图2－16所示零件图的单件生产加工，毛坯Ø40mm×80mm的45＃钢棒。

图2－16　单件生产加工零件图

二、任务要求

（1）正确进行对刀操作。

（2）认识GSK980TDa编程指令。

（3）编写加工程序并进行仿真加工。

三、新知链接

（一）用G32指令车削螺纹

车削螺纹如图2－17所示：

格式：G32　X（U）　　Z（W）　　F　　Q　　；

X：切削螺纹终点坐标，U为增量坐标。

Z：切削螺纹终点坐标，W为增量坐标。

F：螺纹导程。

Q：螺纹起始角，如果是单线螺纹，则该值不用指定，默认为0。

图2－17　车削螺纹图

（二）螺纹切削工艺

（1）螺纹切削时应在两端设置足够的升速进刀段δ₁和降速退刀段δ₂。

（2）如果螺纹牙型深度较深、螺距较大，可分次进给，每次进给的背吃刀量为螺纹深度减去精加工背吃刀量所得的差按递减规律分配。常用米制螺纹切削的进给次数与背吃刀量如表2－1所示。

表2－1　常用米制螺纹切削的进给次数与背吃刀量（mm）

（3）螺纹牙型高度是指螺纹牙型上牙顶到牙底之间垂直于螺纹轴线的距离，普通螺纹的牙型理论高度H＝0．866P。但在实际加工中，受车刀半径的影响，螺纹实际牙型高度可按下式计算：

h＝H－2（H/8）＝0．649 5P　（P为螺距，单位为mm）

按直径编程，则切深约为1．3P。

（三）螺纹加工刀具的选用与安装

（1）车刀安装在刀架上，伸出部分不宜太长，伸出量一般为刀体高度的1—1．5倍。伸出过长会使刀体刚性变差，切削时易产生振动，影响工件的表面粗糙度。

（2）垫铁要平整，数量要少，垫铁应与刀架对齐。车刀至少要用两个螺钉压紧在刀架上，并逐个轮流拧紧。

（3）数控车床刀尖应与工件轴线等高，否则会因基面和切削平面的位置发生变化，而改变车刀工作时的前角和后角的数值。数控车床车刀刀尖高于工件轴线，使后角减小，增大车刀后刀面与工件间的摩擦；数控车床车刀刀尖低于工件轴线，使前角减小，切削力增加，切削不顺利。

车端面时，数控车床车刀刀尖高于或低于工件中心，车削后工件端面中心处留有凸头，使用硬质合金车刀时，如不注意这一点，车削到中心处会使月尖崩碎。

（4）刀体中心线应与进给方向垂直，否则会使主偏角和副偏角的数值发生变化，如螺纹车刀安装歪斜，会使螺纹牙形半角产生误差。数控车床用偏刀车削阶台时，必须使车刀主切削刃与工件轴线之间的夹角在安装后等于90°或大于90°，否则，车出来的台阶面与工件轴线不垂直。

四、任务实施

（一）零件加工工艺设计

1．零件图工艺分析

（1）零件加工内容分析：材料毛坯为45＃，主要加工面为右端面及Ø30mm圆柱表面、宽4×2的退刀槽和M30×1．5的普通螺纹。

（2）尺寸精度分析：没有具体标明公差要求。

（3）表面粗糙度分析：没有具体公差要求。

（4）形位公差分析：形位公差无特殊要求。

通过上述分析，外圆尺寸只有一个，采用基本尺寸编程即可。

2．确定装夹方案

采用三爪自定心卡盘装夹。

3．选择刀具

端面及外圆加工选择硬质合金90°外圆车刀；

退刀槽加工选用宽度为4mm的切槽刀；

螺纹加工选用三角形螺纹车刀，螺纹为普通三角形螺纹，螺纹车刀刀尖角为60°。

4．确定加工工艺路线

（1）按先主后次，先粗后精的加工原则确定加工路线，根据图纸要求，首先完成外圆切削，由于螺纹切削的变形影响，外圆尺寸加工至Ø29．85mm。

（2）切槽加工，应采用分次进刀的方式，刀具在切入工件一定深度后，停止进刀并退回一段距离，达到排屑和断屑的目的。

（3）螺纹切削，计算牙高h＝0．649　5P＝1．5×0．649　5≈0．974mm，分4次切削，每次的切削量分别为0．8mm，0．6mm，0．4mm，0．16mm。

5．工件坐标系的设定

工件坐标系原点设置在工件右端面与工件轴线的交点处。

（二）程序示例

G32指令车削螺纹程序示例