攻丝工艺编程模板.doc

65 攻丝工艺编程651 攻丝加工内容、要求图6-5-1需要攻丝加工工件图样用丝锥在工件孔中切削出内螺纹加工方法称为攻螺纹； 攻丝加工螺纹多为三角螺纹，为零件间连接结构，常见攻丝加工螺纹有；牙型角为60公制螺纹，也叫一般螺纹；牙型角为55英制螺纹；用于管道连接英制管螺纹和圆锥管螺纹。本节关键包含攻丝加工是公制内螺纹，熟悉相关螺纹结构尺寸、技术要求常识，是学习攻丝工艺关键基础。一般螺纹基础尺寸以下：(1)螺纹大径：dD (螺纹大径基础尺寸和公称直径相同)(2)中径： d2D2d0.6495P(3)牙型高度：HO.5413P(4)螺纹小径：d1D1d1.0825P图6-5-1中M10-7H螺纹，为一般右旋内螺纹。查表得螺距P1.5，其基础尺寸：螺纹大径：D10；螺纹中径： D2D0.6495P9.02图6-5-2丝锥基础结构螺纹小径：D1D1.0825P8.36中径公差带代号7H小径公差带代号7H牙型高度：HO.5413P0.82螺纹有效长度：L20.0螺纹孔口倒角：C1.5652 丝锥及选择丝锥加工内螺纹一个常见刀具，其基础结构是一个轴向开槽外螺纹，图6-5-2所表示。螺纹部分可分为切削锥部分和校准部分。切削锥磨出锥角，方便逐步切去全部余量；校准部分有完整齿形，起修光、校准和导向作用。工具尾部经过夹头和标准锥柄和机床主轴锥孔联接。攻丝加工实质是用丝锥进行成型加工, 丝锥牙型、螺距、螺旋槽形状、倒角类型、丝锥材料、切削材料和刀套等原因，影响内螺纹孔加工质量。 依据丝锥倒角长度不一样，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加工中编程深度数据。 图6-5-3刚性丝锥 图6-5-4浮动丝锥丝锥倒角长度能够用螺纹线数表示，锥形丝锥常见线数为810，插丝丝锥为35，平底丝锥为11.5。多种丝锥倒角角度也不一样，通常锥形丝锥为45，插丝丝锥为813，平底丝锥为2535。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择插丝丝锥，极少数情况下也使用锥形丝锥。总地说来，倒角越长，钻孔留下深度间隙就越大。和不一样丝锥刀套连接，丝锥分两种类型：刚性丝锥，见图6-5-3；浮动丝锥（张力赔偿型丝锥，见图6-5-4。浮动型丝锥刀套设计给丝锥一个和手动攻丝所需类似“感觉”，这种类型刀套许可丝锥在一定范围缩进或伸出，而且，浮动刀套可调扭矩，用以改变丝锥张紧力。使用刚性丝锥则要求CNC机床控制器含有同时运行功效，攻丝时，必需保持丝锥导程和主轴转速之间同时关系：进给速度导程转速。除非CNC机床含有同时运行功效，支持刚性攻丝，不然应选择浮动丝锥，但浮动型丝锥较为昂贵。浮动丝锥攻丝时，可将进给率合适下调5，将有愈加好攻丝效果，当给定Z向进给速度略小于螺旋运动轴向速度时，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，通常，攻丝刀套拉伸要比刀套压缩更为灵活。数控机床有时还使用一个叫成组丝锥刀具，其工作部分相当于23把丝锥串联起来，依次分别负担着粗精加工。这种结构适适用于高强度、高硬度材料或大尺寸、高精度螺纹加工。653 CNC机床攻丝工艺和编程关键点图6-5-5加工右旋螺纹G84循环和加工左旋螺纹G 74循环1攻螺纹动作过程攻丝是CNC铣床和CNC加工中心上常见孔加工内容，首先把选定丝锥安装在专用攻丝刀套上，最好是含有拉伸和压缩特征浮动刀套。攻丝步骤以下： 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 指令格式：攻左旋螺纹：G74 XYZRPF；攻右旋螺纹：G84 XYZRPF； 孔加工动作：图6-5-5所表示，G 74循环用于加工左旋螺纹，实施该循环时，主轴反转，在XY平面快速定位后快速移动到R点，实施攻螺纹抵达孔底后，主轴正转退回到R点，主轴恢复反转，完成攻螺纹动作。 G84动作和G74基础类似，只是G84用于加工右旋螺纹。实施该循环时，主轴正转，在G17平面快速定位后快速移动到R点，实施攻螺纹抵达孔底后，主轴反转退回到R点，主轴恢复正转，完成攻螺纹动作。 攻螺纹时进给率依据不一样进给模式指定。当采取G94模式时，进给速度导程转速。当采取G95模式时，进给量 导程。在G74和G84攻螺纹期间，进给倍率、进给保持均被忽略。 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图6-5-6中两螺纹孔加工程序。O6500； N050 G95 G90 G00 X0 Y0；（加工右旋螺纹M12）M03 S100G99 G84 X-25.0 Y0 Z-24 R10.0 F1.75；(换左旋螺纹丝锥，加工左旋螺纹M12LH)M04 S100；G98 G74 X25.0 Y0 Z-24.0 R10.0 F1.75；G80 G94 G91 G28 Z0；3攻丝工艺数据确实定 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原因。丝锥攻螺纹时，伴随较强挤压作用。所以，金属产生塑性变形形成凸起并挤向牙尖，攻出螺纹小径小于底孔直径，所以，攻螺纹前底孔直径应稍大于螺纹小径，不然攻螺纹时因挤压作用，使螺纹牙顶和丝锥牙底之间没有足够容屑空间，将丝锥箍住，甚至折断丝锥。此种现象在攻塑性较大材料时将更为严重。不过底孔不宜过大，不然会使螺纹牙型高度不够，降低连接强度。 底孔直径大小，要依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： 在加工钢和塑性较大材料及扩张量中等条件下： D钻DP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。在加工铸铁和塑性较小材料及扩张量较小条件下： D钻D(1.051.1)P 攻螺纹底孔深度确实定丝锥攻丝编程深度和丝锥切削锥角形状相关，为了正确地加工一个螺纹孔，必需依据所加工孔结构特征和规格来选择丝锥，丝锥切削锥角形状或锥角长度不仅影响丝锥攻丝编程深度，而且影响预加工孔编程深度。攻不通孔螺纹时，因为丝锥切削部分有锥角，端部不能切出完整牙型，所以钻孔深度要大于螺纹有效深度。通常取：H钻h有效+07D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。 工艺计算例：分别计算在钢件和铸铁件上攻M10螺纹时底孔直径各为多少?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 ，P1.5mm。钢件攻螺纹底孔直径：D钻DP101.58.5(mm)铸铁件攻螺纹底孔直径：D钻D(1.051.1)P10(1.051.1)1.510(1.5751.65)8.4258.35(mm)。取D钻84(mm)(按钻头直径标准系列取一位小数)底孔深度：H钻 h有效+0.7D20+0.7 1027(mm) 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。这么，可使丝锥开始时轻易切入，并可预防孔口螺纹牙崩裂。 R平面值观察以下攻丝程序： G90 G54 G00 X100.0 Y 150.0 S500 M03 T06 G 43 Z50.0 H05 M08 G99 Q84 R10.0 Z-20.0 F750.0 G80例中螺纹螺距1.5。通常R平面是攻螺纹起点位置，Z向深度是螺纹绝对值深度。例中攻丝加工时，R平面高度值为R10，通常要比钻孔、铰孔、单点镗和其它孔加工循环中使用R值要高部分，而且其进给率通常也很大。但这些值选择全部是有原因，因为设计攻丝加工运动要符合CNC同时运行控制特点。当主轴处于特定转速时，进给运动速度必需达成对应定值才能正确加工螺纹。如，当主轴500r/min时，加工螺距为1.5mm螺纹，进给速度必需达成1.5500750(mm/min)速度时加工螺纹才是正确。所以，数控机床螺纹加工时，不管是车削螺纹还是攻内螺纹，在确定螺纹加工路线时，须设置足够长进给运动升速段和降速段。654 攻内螺纹工艺编程实例图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4M10-7H四个螺纹孔，4-M107H为一般右旋内螺纹，螺距P15，其大径10；中径7H、小径公差带代号7H；螺纹有效长度：L15.0；螺纹孔口倒角：C1.5。1实例工艺分析 螺纹孔加工过程分析：加工4M10螺纹方法是，先用18 mm点钻（钻头角900）加工4M10引正孔并同时完成C1.5孔口倒角，再钻4M10底孔，最终攻丝4M10。 孔加工循环选择：18 mm点钻加工引正孔、孔倒角应用G82孔加工循环，4M10底孔加工用G81孔加工循环， 4M10是右旋螺纹，攻丝理应用G84孔加工循环。 坐标系及螺纹孔XY位置值：坐标系设定图6-5-1，4M10XY坐标分别是1#（33，30）；2#-（-33，30）；3#（-33，-30）；4#（33，-30）。 孔加工循环高度平面选择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：钻8.5底孔孔底面高度：考虑到钻头角和通孔原因，取下表面下方3mm。18 mm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+0.5 D1+0.5106。对丝锥深度位置：取：Z-27。 攻螺纹底孔直径确实定攻螺纹底孔直径：D钻DP101.58.5 (mm) 钻削用量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。f1.5/r，取v12mmin主轴转速，S1 000 V/D3181210380r/min则F1.5S1.5380570/min浮动刀套可下调5%，则修改F5700.95540/min2孔加工编程加工程序编制以下：O6501 (T0118mm直径点钻)G21 G17 G40 G80 T01T01 M06G90 G54 G00 X33Y30 S350 M03 T02G43 Z50.0 H01 M08G99 G82 R5.0 Z-6.5 P100 F35M98 P6502G80 Z50.0 M09G49 G28 Z10.0 M05M01(T028.5mm直径钻头加工底孔) T02M06G90 G54 G00 X33 Y30 S600 M03 G43 Z50.0 H02 M08G99 G81R5.0 Z-35.0 F50M98 P6502G80 Z50.0 M09G28 Z50.0 M05M01(T03攻螺纹)T03M06G90 G54 G00 X33 Y30 S380 M03 T03 G43 Z50.0 H03 M08G99 G84 R10.0 Z-27.0 P100 F540M98 P6502G80 Z50.0 M09G49 G28 M05M302#3#4#孔定位子程序：O6502X-33 Y30X-33 Y-30X33 Y-30 M99；