數控車削編程與加工技能訓練（簡體書）

本書依據教育部2014年頒布的《中等職業學校數控技術應用專業教學標準》并參照相關的國家職業技能標準編寫而成。
本書主要內容包括較復雜零件的毛坯裝夾與定位，刀具選擇與安裝，坐標計算，走刀路線確定，精度控制等工藝，G04、G32、G72、G73、G75、G92、G94、G97等基本指令的含義，并綜合運用這些基本指令進行編程加工出內外圓柱面、內外圓錐面、內外圓弧面、內外螺紋表面、內外溝槽表面等較復雜零件。經過本書的學習后，學生能夠達到中級工技能水平。
本書可作為中等職業學校機械類專業教材，也可作為數控車床操作技術人員的崗位培訓用書。

目錄
項目1槽類零件的加工（員工入門關）

任務1直槽零件加工

任務2V型槽零件加工

項目2盤蓋類零件的加工（藍領員工關）

任務1簡單盤蓋類零件加工

任務2多臺階盤蓋類零件加工

項目3 螺紋類零件的加工（灰領員工關）

任務1螺紋小軸加工

任務2螺紋臺階軸加工

項目4孔類零件的加工（粉領員工關）

任務1臺階孔零件加工

任務2內螺紋零件加工

項目5復雜型面零件的加工（白領員工關）

任務1球頭零件加工

任務2手柄加工

項目6中級工綜合訓練題（金領員工關）

任務1帶有斜槽螺紋軸加工

任務2帶有寬槽螺紋軸加工

任務3帶有曲面螺紋軸加工

附錄1常用G代碼表

附錄2數控車工職業技能鑒定中級理論知識模擬試卷(樣卷)

附錄3數控車工職業技能鑒定中級操作技能考核模擬試題

附錄4數控車工國家職業技能標準（節選）

項目3螺紋類零件的加工(灰領員工關)


本關主要學習內容： 理解普通三角螺紋的基本參數及其計算方法； 理解普通三角螺紋的加工方法和加工特點； 理解普通三角螺紋車刀種類及其幾何角度； 掌握G32、G92等基本指令的編程格式及其參數含義，并運用該指令加工； 掌握切削普通三角螺紋的編程和加工； 掌握普通三角螺紋的加工質量檢測及控制。本關有兩個學習任務，一個任務是螺紋小軸加工； 另一個任務是螺紋臺階軸加工。
任務1螺紋小軸加工
任務描述
本任務是加工由1段外圓柱面、1個外直槽、1段三角螺紋面、2個端面等組成的螺紋小軸，如圖311所示，按圖所標注的尺寸和技術要求完成零件的車削。采用圖121零件的中間部分為毛坯。
任務目標
(1) 使用G32、G97指令加工螺紋面。
(2) 合理選擇并安裝螺紋車刀。
(3) 熟記G32、G99指令的編程格式及參數含義，理解該指令的含義及用法。
(4) 能根據圖紙正確制訂加工工藝，并進行程序編制與加工。
(5) 掌握普通三角螺紋的檢測。



圖311螺紋小軸



任務分析
對加工零件圖311進行任務分析，填寫表311。


表311螺紋小軸加工任務分析表



分 析 項 目分 析 結 果

做什么

1. 結構主要特點
2. 尺寸精度要求
3. 毛坯特點
4. 其他技術要求

怎么做

1. 需要什么量具
2. 需要什么夾具
3. 需要什么刀具
4. 需要什么編程知識
5. 需要什么工藝知識
6. 其他方面(注意事項)
要完成這

個任務


1. 最需要解決的問題是什么
2. 最難解決的問題是什么




知識加油站

一、 普通三角形螺紋的尺寸計算
1. 普通三角形螺紋的基本牙型參數
普通三角形螺紋的基本牙型參數如圖312所示。



圖312普通三角螺紋的牙型參數

D—內螺紋大徑(公稱直徑)； d—外螺紋大徑(公稱直徑)； D2—內螺紋中徑；
d2—外螺紋中徑； D1—內螺紋小徑； d1—外螺紋小徑；
P—螺距； H—螺紋原始高度


2. 普通三角形外螺紋基本要素的計算
普通三角形外螺紋基本要素的計算公式見表312。



表312普通三角形外螺紋基本要素的計算公式



基 本 要 素計 算 公 式備注

牙型角(α)60°
螺紋大徑(d)d=公稱直徑
螺紋小徑(d1)d1=d-1.0825P公式(311)
螺紋中徑(d2)d2=d-0.6495P公式(312)
牙型高度(h1)h1=0.5413P公式(313)

例： 如圖311所示的零件，試計算外三角形螺紋M30×26g的基本要素。
解： 根據計算公式得表313。




表313M30×26g的基本要素



基 本 要 素計 算 公 式求M30×26g的基本要素尺寸

螺紋大徑(d)d=公稱直徑d=30mm
螺紋小徑(d1)d1=d-1.0825Pd1=30-1.0825×2 =27.835（mm）
螺紋中徑(d2)d2=d-0.6495Pd2=30-0.6495×2 =28.701（mm）
牙型高度(h1)h1=0.5413Ph1=0.5413×2 =1.0826（mm）


說明：
在螺紋大徑加工時，直徑加工到零線位置的牙頂很尖，由于刀具的鋒利程度和切削力的原因致使材料往上擠出毛刺，所以在實際加工中，螺紋大徑外圓一般車小0.1P。

實際車削外圓柱面的直徑：


d實=d-0.1P=30-0.1×2 =29.8（mm）(314)

二、 加工普通三角形螺紋的切削用量選擇
1. 主軸轉速n
在數控車床上加工螺紋，主軸轉速受數控系統、螺紋導程、刀具、零件尺寸和材料等多種因素影響。不同的數控系統，有不同的推薦主軸轉速范圍，操作者在仔細查閱說明書后，可根據實際情況選用。大多數經濟型數控車床車削螺紋時，推薦主軸轉速為



n≤1200/Ph-K(315)


式中: P——螺紋的螺距，mm；
h——螺紋的線數，mm；
K——保險系數，一般取80；
n——主軸轉速，r/min。
例： 加工M30×26g普通螺紋，試確定主軸轉速n。
解： 根據公式（315）得


n≤1200/2×1-80

≤520（r/min）

所以，加工M30×26g普通螺紋時，主軸轉速應控制在520r/min之內。
2. 切削深度ap的選用
由于螺紋車削加工為成形車削，刀具強度較差，且切削進給量較大，刀具所受的切削力也很大，所以，一般要求分數次進給加工，并按遞減趨勢選擇相對合理的切削深度，見表314。
3. 加工普通三角形螺紋的進刀方法
在數控車床上加工螺紋時，進刀方法通常有直進法和斜進法。當螺距P＜3mm時，


表314常見公制螺紋切削的走刀次數和切削深度



項目公制螺紋/mm

螺距1.01.52.02.53.03.54.0
牙深0.650.9751.31.6251.952.2752.6
切深(直徑值)1.31.952.63.253.94.555.2

走
刀
次
數
及
切
削
余
量

1次0.70.80.91.01.21.51.5
2次0.40.50.60.70.70.70.8
3次0.20.50.60.60.60.60.6
4次0.150.40.40.40.60.6
5次0.10.40.40.40.4
6次0.150.40.40.4
7次0.20.20.4
8次0.150.3
9次0.2


一般采用直進法； 螺距P＞3mm時，一般采用斜進法。
三、 加工普通螺紋的指令代碼
1. 恒轉速控制指令G97
(1) 格式

G97S;(S0000~S9999，前導零可省略)
(2) 代碼功能
① 取消恒線速控制，恒轉速控制有效，給定主軸轉速(r/min)。
② G97是模態代碼，也是初態代碼，如果當前為G97模態，可以不輸入G97。
螺紋切削時，為了保證螺紋加工精度，不要采用恒轉速控制，應在G97狀態下進行螺紋切削。
2. 等螺距螺紋切削指令G32
(1) 格式
① 帶退刀槽的螺紋

G32 X(U) Z(W)F(I)；
說明：
X(U)、Z(W)： 螺紋插補的終點坐標。
F： 公制螺紋的導程/螺距，其取值范圍： 0.001~500mm。
I： 英制螺紋的牙數，其取值范圍： 0.06~254000牙/英寸。