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1、项目二项目二螺纹球形轴螺纹球形轴的数控加工工艺设的数控加工工艺设计与程序编制计与程序编制 项目导入项目导入一一相关知识相关知识 二二项目实施项目实施 三三一一 项目导入项目导入加加工工螺螺纹纹球球形形轴轴，如如图图2-1所所示示，毛毛坯坯为为 52130的的棒棒料料。要要求求设设计计数数控控加加工工工工艺艺方方案案，编编制制机机械械加加工工工工艺艺过过程程卡卡、数数控控加加工工工工序序卡卡、数数控控车车刀刀具具调调整整卡卡、数数控控加加工工程程序序卡卡，进进行行仿仿真真加加工工，优优化化走走刀刀路路线线和和程序。程序。二二 相关知识相关知识（一）螺纹车刀的选用1 1选择螺纹车刀型号选择螺纹车刀
2、型号2 2选择螺纹车刀刀片形式选择螺纹车刀刀片形式1 1背吃刀量和走刀次数的确定背吃刀量和走刀次数的确定 2 2主轴转速的确定主轴转速的确定（二）车螺纹切削用量的选择 1 1阶梯切削法阶梯切削法（三）车圆弧面的走刀路线设计 2 2同心圆弧切削法同心圆弧切削法3 3移心圆弧切削法移心圆弧切削法4 4圆锥切削法圆锥切削法5 5特殊切削法特殊切削法1 1车螺纹的进刀方式车螺纹的进刀方式2 2车螺纹的方法车螺纹的方法 3 3车螺纹各主要尺寸的计算车螺纹各主要尺寸的计算（四）车螺纹的走刀路线设计及各主要尺寸的计算（五）数控车编程指令 1 1圆弧插补指令（圆弧插补指令（G02G02、G03G03）（1）功
3、能：）功能：使使刀刀具具以以给给定定的的进进给给速速度度，从从所所在在点点出出发发，沿沿圆圆弧弧移移动动到到目目标标点点。其其中中G02为为顺顺时时针针圆弧插补，圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补。为逆时针圆弧插补。（2）圆弧的顺、逆方向的判断：）圆弧的顺、逆方向的判断：如图如图2-15所示，沿与圆弧所在平面（如所示，沿与圆弧所在平面（如XOZ）相垂直的另一坐标轴的负方向（即）相垂直的另一坐标轴的负方向（即-Y）看去，顺时针为）看去，顺时针为G02，逆时针为，逆时针为G03。（3）编程格式：）编程格式：G02（G03）X（U）_Z（W）_I_K_F_或或G02（G03）X（U）_Z（W）_R_F
4、_2 2刀具半径补偿指令（刀具半径补偿指令（G41G41、G42G42、G40G40）（1）刀尖圆弧半径的概念。）刀尖圆弧半径的概念。编程程时以理以理论刀尖刀尖P来来编程，数控系程，数控系统控制控制P点的运点的运动轨迹。而切削迹。而切削时，实际起作用的切削刃是起作用的切削刃是圆弧上的各切点，弧上的各切点，这势必会必会产生加工表面的形状生加工表面的形状误差。而刀尖差。而刀尖圆弧半径弧半径补偿功能就是用来功能就是用来补偿由于刀尖由于刀尖圆弧半径引起的工件形状弧半径引起的工件形状误差。差。它允它允许编程者以假想刀尖位置程者以假想刀尖位置编程，然后程，然后给出刀尖出刀尖圆弧半弧半径，由系径，由系统自自
5、动计算算补偿值，生成刀具路径，完成，生成刀具路径，完成对工件工件的合理加工。的合理加工。（2）刀具半径补偿指令。）刀具半径补偿指令。G41是是刀刀具具半半径径左左补补偿偿指指令令，即即沿沿着着刀刀具具前前进进方方向向看看，刀刀具具位位于于工工件件轮轮廓廓的的左左边边；G42是是刀刀具具半半径径右右补补偿偿指指令令，即即沿沿着着刀刀具具前前进进方方向向看看，刀刀具具位位于于工工件件轮轮廓廓的的右右边边；G40是是取取消消刀刀具具半半径径补偿指令。补偿指令。编程格式如下。编程格式如下。G41G01G42X(U)_Z(W)_F_G40G00（3）刀具补偿数据的设定。）刀具补偿数据的设定。刀刀具具补补
6、偿偿数数据据可可以以通通过过数数控控系系统统的的刀刀具具补补偿偿设设定定画画面面设设定定。T指指令令与与刀刀具具补补偿偿编编号号必必须相对应。须相对应。刀尖半径。工件的形状与刀尖半径的大小有直刀尖半径。工件的形状与刀尖半径的大小有直刀尖半径。工件的形状与刀尖半径的大小有直刀尖半径。工件的形状与刀尖半径的大小有直接关系，必须将刀尖圆弧半径输入到存储器中。接关系，必须将刀尖圆弧半径输入到存储器中。接关系，必须将刀尖圆弧半径输入到存储器中。接关系，必须将刀尖圆弧半径输入到存储器中。车刀的形状和位置参数。车刀的形状有很多，车刀的形状和位置参数。车刀的形状有很多，车刀的形状和位置参数。车刀的形状有很多，
7、车刀的形状和位置参数。车刀的形状有很多，它能决定刀尖圆弧所处的位置，必须将代表车刀它能决定刀尖圆弧所处的位置，必须将代表车刀它能决定刀尖圆弧所处的位置，必须将代表车刀它能决定刀尖圆弧所处的位置，必须将代表车刀形状和位置的参数输入到存储器中。车刀的形状形状和位置的参数输入到存储器中。车刀的形状形状和位置的参数输入到存储器中。车刀的形状形状和位置的参数输入到存储器中。车刀的形状和位置参数称为刀尖方位和位置参数称为刀尖方位和位置参数称为刀尖方位和位置参数称为刀尖方位T T，如图，如图，如图，如图2-202-20所示，分所示，分所示，分所示，分别用参数别用参数别用参数别用参数0 09 9表示。表示。表
8、示。表示。3暂停指令（暂停指令（G04）（1）功能：）功能：该指令可使刀具做短时间的停顿。该指令可使刀具做短时间的停顿。（2）编程格式：）编程格式：G04X（U）或或G04P（3）说明：）说明：X、U指定时间，单位为秒，允许有小数点；指定时间，单位为秒，允许有小数点；P指定时间，单位为毫秒，不允许有小数点。指定时间，单位为毫秒，不允许有小数点。4基本螺纹切削指令（基本螺纹切削指令（G32）该该指指令令用用于于车车削削等等螺螺距距直直螺螺纹纹、锥锥螺螺纹纹，其轨迹如图其轨迹如图2-22所示。所示。（1）编程格式。）编程格式。G32X（U）_Z（W）_F_（2）说明。）说明。X（U）、）、Z（W）
9、是螺纹终点坐标；）是螺纹终点坐标；F是螺纹螺距。是螺纹螺距。（3）注意。）注意。5螺纹切削循环指令（螺纹切削循环指令（G92）螺纹切削循环指令将螺纹切削循环指令将“切入切入螺纹切削螺纹切削退刀退刀返回返回”4个动作作为个动作作为1个循环，用个循环，用1个个程序段来指定，如图程序段来指定，如图2-24所示。所示。（1）直螺纹切削。）直螺纹切削。编程格式：编程格式：G92X（U）Z（W）F其中其中F为螺纹螺距。为螺纹螺距。（2）锥螺纹切削。轨迹如图）锥螺纹切削。轨迹如图2-25所示。所示。编程格式：编程格式：G92X（U）Z（W）RF6复合螺纹切削循环指令（复合螺纹切削循环指令（G76）（1）编程
10、格式。）编程格式。G76PmraQ dminRdG76X（U）Z（W）RiPkQ dFL（2）说明。）说明。m是精车重复次数，从是精车重复次数，从199，该参数为模态，该参数为模态量。量。r是螺纹尾端倒角值，该值的大小可设置在是螺纹尾端倒角值，该值的大小可设置在0.0L9.9L之间，系数应为之间，系数应为0.1的整数倍，用的整数倍，用0099之间的两位整数来表示，其中之间的两位整数来表示，其中L为螺距，该为螺距，该参数为模态量。参数为模态量。a是刀具角度，可从是刀具角度，可从80、60、55、30、29、0六个角度中选择，用两位整数来表示，该参数为六个角度中选择，用两位整数来表示，该参数为模态
11、量。模态量。dmin是最小车削深度，用半径值编程。车削是最小车削深度，用半径值编程。车削过程中每次的车削深度为过程中每次的车削深度为 d d，当计算深度小，当计算深度小于这个极限值时，车削深度锁定在这个值，该参于这个极限值时，车削深度锁定在这个值，该参数为模态量。数为模态量。d是精车余量，用半径值编程，该参数为模态量。是精车余量，用半径值编程，该参数为模态量。X（U）、）、Z（W）是螺纹终点坐标值。）是螺纹终点坐标值。i是螺纹锥度值，用半径值编程。若是螺纹锥度值，用半径值编程。若R=0，则为直螺纹。，则为直螺纹。k是螺纹高度，用半径值编程。是螺纹高度，用半径值编程。d是第是第1次车削深度，用半
12、径值编程。次车削深度，用半径值编程。i、k、d的数值应以无小数点形式表示。的数值应以无小数点形式表示。L是螺距。是螺距。三、项目实施三、项目实施 （一）零件工艺性分析1结构分析结构分析2尺寸分析尺寸分析3表面粗糙度分析表面粗糙度分析1确定生产类型确定生产类型2拟订工艺路线拟订工艺路线3设计数控车加工工序设计数控车加工工序（二）制订机械加工工艺方案1编制机械加工工艺过程卡编制机械加工工艺过程卡2编制数控加工工序卡编制数控加工工序卡3编制刀具调整卡编制刀具调整卡4编制数控加工程序卡编制数控加工程序卡（三）编制数控技术文档进入数控车仿真软件并开机。进入数控车仿真软件并开机。回零。回零。手动移动机床，使机床各轴的位置离机床零点手动移动机床，使机床各轴的位置离机床零点有一定的距离。有一定的距离。输入程序。输入程序。调用程序。调用程序。安装工件。安装工件。装刀并对刀。装刀并对刀。（四）试加工与优化让刀具退到距离工件较远处。让刀具退到距离工件较远处。自动加工。自动加工。测量工件。测量工件。