攻丝工艺编程.docx
- 文档编号:29574207
- 上传时间:2023-07-24
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:324.19KB
攻丝工艺编程.docx
《攻丝工艺编程.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《攻丝工艺编程.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
攻丝工艺编程
--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--
攻丝工艺编程(总9页)
6.5攻丝工艺编程
6.5.1攻丝加工的内容、要求
图6-5-1需要攻丝加工的工件图样
用丝锥在工件孔中切削出内螺纹的加工方法称为攻螺纹;
攻丝加工的螺纹多为三角螺纹,为零件间连接结构,常用的攻丝加工的螺纹有;牙型角为60°的公制螺纹,也叫普通螺纹;牙型角为55°的英制螺纹;用于管道连接的英制管螺纹和圆锥管螺纹。
本节主要涉及的攻丝加工的是公制内螺纹,熟悉有关螺纹结构尺寸、技术要求的常识,是学习攻丝工艺的重要基础。
普通螺纹的基本尺寸如下:
(1)螺纹大径:
d=D(螺纹大径的基本尺寸与公称直径相同)
(2)中径:
d2=D2=d-
(3)牙型高度:
H=
(4)螺纹小径:
d1=D1=d-
如图6-5-1中M10-7H的螺纹,为普通右旋内螺纹。
查表得螺距P=,其基本尺寸:
螺纹大径:
D=10;
螺纹中径:
D2=D-=
图6-5-2丝锥基本结构
螺纹小径:
D1=D-=
中径公差带代号7H
小径公差带代号7H
牙型高度:
H==
螺纹有效长度:
L=
螺纹孔口倒角:
6.5.2丝锥及选用
丝锥加工内螺纹的一种常用刀具,其基本结构是一个轴向开槽的外螺纹,如图6-5-2所示。
螺纹部分可分为切削锥部分和校准部分。
切削锥磨出锥角,以便逐渐切去全部余量;校准部分有完整齿形,起修光、校准和导向作用。
工具尾部通过夹头和标准锥柄与机床主轴锥孔联接。
攻丝加工的实质是用丝锥进行成型加工,丝锥的牙型、螺距、螺旋槽形状、倒角类型、丝锥的材料、切削的材料和刀套等因素,影响内螺纹孔加工质量。
根据丝锥倒角长度的不同,丝锥分为:
平底丝锥;插丝丝锥;锥形丝锥。
丝锥倒角长度影响CNC加工中的编程深度数据。
图6-5-3刚性丝锥图6-5-4浮动丝锥
丝锥的倒角长度可以用螺纹线数表示,锥形丝锥的常见线数为8~10,插丝丝锥为3~5,平底丝锥为1~。
各种丝锥的倒角角度也不一样,通常锥形丝锥为4°~5°,插丝丝锥为8°~13°,平底丝锥为25°~35°。
盲孔加工通常需要使用平底丝锥,通孔加工大多数情况下选用插丝丝锥,极少数情况下也使用锥形丝锥。
总地说来,倒角越长,钻孔留下的深度间隙就越大。
与不同的丝锥刀套连接,丝锥分两种类型:
刚性丝锥,见图6-5-3;浮动丝锥(张力补偿型丝锥,见图6-5-4。
浮动型丝锥刀套的设计给丝锥一个和手动攻丝所需的类似的“感觉”,这种类型的刀套允许丝锥在一定的范围缩进或伸出,而且,浮动刀套的可调扭矩,用以改变丝锥张紧力。
使用刚性丝锥则要求CNC机床控制器具有同步运行功能,攻丝时,必须保持丝锥导程和主轴转速之间的同步关系:
进给速度=导程×转速。
除非CNC机床具有同步运行功能,支持刚性攻丝,否则应选用浮动丝锥,但浮动型丝锥较为昂贵。
浮动丝锥攻丝时,可将进给率适当下调5%,将有更好的攻丝效果,当给定的Z向进给速度略小于螺旋运动的轴向速度时,锥丝切入孔中几牙后,丝锥将被螺旋运动向下引拉到攻丝深度,有利于保护浮动丝锥,一般,攻丝刀套的拉伸要比刀套的压缩更为灵活。
数控机床有时还使用一种叫成组丝锥的刀具,其工作部分相当于2~3把丝锥串联起来,依次分别承担着粗精加工。
这种结构适用于高强度、高硬度材料或大尺寸、高精度的螺纹加工。
6.5.3CNC机床攻丝工艺与编程的要点
图6-5-5加工右旋螺纹G84循环和加工左旋螺纹G74循环
1.攻螺纹动作过程
攻丝是CNC铣床和CNC加工中心上常见的孔加工内容,首先把选定的丝锥安装在专用攻丝刀套上,最好是具有拉伸和压缩特征的浮动刀套。
攻丝步骤如下:
第1步:
X、Y定位。
第2步:
选择主轴转速和旋转方向。
第3步:
快速移动至R点
第4步:
进给运动至指定深度。
第5步:
主轴停止。
第6步:
主轴反向旋转。
第7步:
进给运动返回。
第8步:
主轴停止。
第9步:
快速返回初始位置。
第10步:
重新开始主轴正常旋转。
2.攻丝循环G84、G74格式
⑴指令格式:
攻左旋螺纹:
G74X~Y~Z~R~P~F~;
攻右旋螺纹:
G84X~Y~Z~R~P~F~;
⑵孔加工动作:
如图6-5-5所示,G74循环用于加工左旋螺纹,执行该循环时,主轴反转,在XY平面快速定位后快速移动到R点,执行攻螺纹到达孔底后,主轴正转退回到R点,主轴恢复反转,完成攻螺纹动作。
G84动作与G74基本类似,只是G84用于加工右旋螺纹。
执行该循环时,主轴正转,在G17平面快速定位后快速移动到R点,执行攻螺纹到达孔底后,主轴反转退回到R点,主轴恢复正转,完成攻螺纹动作。
攻螺纹时进给率根据不同的进给模式指定。
当采用G94模式时,进给速度=导程×转速。
当采用G95模式时,进给量=导程。
在G74与G84攻螺纹期间,进给倍率、进给保持均被忽略。
⑶攻内螺纹程序例
图6-5-6工件中两螺纹孔
试用攻螺纹循环编写如图6-5-6中两螺纹孔的加工程序。
O6500;
……
N050G95G90G00X0Y0;
(加工右旋螺纹M12)
M03S100
G99G84Y0Z-24;
………
(换左旋螺纹丝锥,加工左旋螺纹M12LH)
M04S100;
G98G74Y0;
G80G94G91G28Z0;
3.攻丝工艺数据的确定
⑴底孔直径大小
丝锥攻内螺纹前,先要有螺纹底孔,理论上,底孔直径就是螺纹的小径,底孔直径大小确定,要考虑到工件材料塑性大小及钻孔扩张量等因素。
丝锥攻螺纹时,伴随较强的挤压作用。
因此,金属产生塑性变形形成凸起并挤向牙尖,攻出螺纹的小径小于底孔直径,因此,攻螺纹前的底孔直径应稍大于螺纹小径,否则攻螺纹时因挤压作用,使螺纹牙顶与丝锥牙底之间没有足够的容屑空间,将丝锥箍住,甚至折断丝锥。
此种现象在攻塑性较大的材料时将更为严重。
但是底孔不宜过大,否则会使螺纹牙型高度不够,降低连接强度。
底孔直径大小,要根据工件材料塑性大小及钻孔扩张量考虑,按经验公式计算得出:
①在加工钢和塑性较大的材料及扩张量中等的条件下:
D钻=D-P
式中:
D钻—攻螺纹钻螺纹底孔用钻头直径,mm;
D—螺纹大径,mm;
P—螺距,mm。
②在加工铸铁和塑性较小的材料及扩张量较小的条件下:
D钻=D-~P
⑵攻螺纹底孔深度的确定
丝锥攻丝的编程深度与丝锥的切削锥角形状有关,为了正确地加工一个螺纹孔,必须根据所加工孔的结构特征和规格来选择丝锥,丝锥的切削锥角形状或锥角的长度不仅影响丝锥攻丝的编程深度,而且影响预加工孔的编程深度。
攻不通孔螺纹时,由于丝锥切削部分有锥角,端部不能切出完整的牙型,所以钻孔深度要大于螺纹的有效深度。
一般取:
H钻=h有效+0.7D
式中:
H钻—底孔深度,mm;
h有效—螺纹有效深度,mm;
D—螺纹大径,mm。
⑶工艺计算例:
分别计算在钢件和铸铁件上攻M10螺纹时的底孔直径各为多少?
若攻不通孔螺纹,其螺纹有效深度为30mm,求底孔深度为多少?
解:
M10,P=。
钢件攻螺纹底孔直径:
D钻=D-P=10——(mm)
铸铁件攻螺纹底孔直径:
D钻=D-~P
=10-~
=10-~
=~(mm)。
取D钻=8.4(mm)(按钻头直径标准系列取一位小数)
底孔深度:
H钻=h有效+=20+×10=27(mm)
⑷孔口倒角
用锪钻或钻头在孔口倒角,其直径应大于螺纹大径尺寸。
这样,可使丝锥开始时容易切入,并可防止孔口的螺纹牙崩裂。
⑸R平面的值
观察如下的攻丝程序:
G90G54G00YS500M03T06
G43H05M08
G99Q84
G80…
例中的螺纹螺距㎜。
通常R平面是攻螺纹的起点位置,Z向深度是螺纹绝对值深度。
例中攻丝加工时,R平面的高度值为R10㎜,一般要比钻孔、铰孔、单点镗以及其它孔加工循环中使用的R值要高一些,而且其进给率通常也很大。
但这些值的选择都是有原因的,因为设计的攻丝加工运动要符合CNC同步运行控制特点。
当主轴处于特定转速时,进给运动的速度必须达到相应的定值才能正确加工螺纹。
如,当主轴500r/min时,加工螺距为的螺纹,进给速度必须达到×500=750(mm/min)的速度时加工的螺纹才是正确的。
因此,数控机床的螺纹加工时,无论是车削螺纹还是攻内螺纹,在拟定螺纹加工路线时,须设置足够长的进给运动的升速段和降速段。
6.5.4攻内螺纹工艺编程实例
如图6-5-1零件,毛坯是钢件,材料为
(45钢),上表面及槽已加工,本课题加工4×M10-7H的四个螺纹孔,4-M10—7H为普通右旋内螺纹,螺距P=1.5,其大径10;中径7H、小径公差带代号7H;螺纹有效长度:
L=;螺纹孔口倒角:
。
1.实例工艺分析
⑴螺纹孔加工过程分析:
加工4×M10螺纹的方法是,先用φ18mm点钻(钻头角900)加工4×M10的引正孔并同时完成孔口倒角,再钻4×M10底孔,最后攻丝4×M10。
⑵孔加工循环的选择:
φ18mm点钻加工引正孔、孔倒角应用G82孔加工循环,4×M10底孔加工用G81孔加工循环,4×M10是右旋螺纹,攻丝理应用G84孔加工循环。
⑶坐标系及螺纹孔XY位置值:
坐标系设定如图6-5-1,4×M10的XY坐标分别是1#(33,30);2#-(-33,30);3#(-33,-30);4#(33,-30)。
⑷孔加工循环的高度平面选择
Z向R面高度:
对G81、G82为螺纹孔上表面上方3㎜,对G84应大一点,为螺纹孔上表面上方10㎜比较保险。
初始平面高度:
为螺纹孔上表面上方20㎜。
孔底面高度:
①钻φ底孔孔底面高度:
考虑到钻头角以及通孔的因素,取下表面下方3mm。
②φ18mm点钻加工孔倒角
钻头角为900,倒角C1,则深度位置在上表面下方:
1㎜+D=1+×10=6㎜。
③对丝锥深度位置:
取:
Z-27。
⑸攻螺纹底孔直径的确定
攻螺纹底孔直径:
D钻=D-P=10-=(mm)
⑹钻削用量的计算
设零件材料为灰口铸铁(HT200),攻4-M10螺纹丝锥刀具材料为高速钢。
f=㎜/r,取v=12m/min
主轴转速,S=1000V/πD≈318×12÷10≈380r/min
则F=×S=×380=570㎜/min
浮动刀套可下调5%,则修改F=570×≈540㎜/min
2.孔加工编程
加工程序编制如下:
O6501
(T01—18mm直径的点钻)
G21G17G40G80T01
T01M06
G90G54G00X33Y30S350M03T02
G43H01M08
G99G82P100F35
M98P6502
G80M09
G49G28M05
M01
(T02—直径钻头加工底孔)
T02M06
G90G54G00X33Y30S600M03
G43H02M08
G99F50
M98P6502
G80M09
G28M05
M01
(T03攻螺纹)
T03M06
G90G54G00X33Y30S380M03T03
G43H03M08
G99G84P100F540
M98P6502
G80M09
G49G28M05
M30
2#3#4#孔定位子程序:
O6502
X-33Y30
X-33Y-30
X33Y-30
M99;
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工艺 编程
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)