数车教案--螺纹加工
教案14§2-3、轴类零件的螺纹加工
第二章 轴类零件加工
梳刀有锥度，加工时各刀齿能同时进行切削， 梳刀有锥度，加工时各刀齿能同时进行切削， 走刀次数少，但加工精度低（ 走刀次数少，但加工精度低（∵梳刀本身的螺距 就有误差），另外， ），另外 就有误差），另外，刀具齿廓与工件的截形有干 涉现象，特别是使用螺旋槽梳刀时， 涉现象，特别是使用螺旋槽梳刀时，梳刀直径与 螺纹截形的误差有很大关系，因此， 螺纹截形的误差有很大关系，因此，如梳刀直径 为保持梳刀螺旋槽升角与工件相同， 大，为保持梳刀螺旋槽升角与工件相同，梳刀螺 旋线做成多头的。 旋线做成多头的。
第二章轴类零件加工梳刀有锥度加工时各刀齿能同时进行切削走刀次数少但加工精度低梳刀本身的螺距就有误差另外刀具齿廓与工件的截形有干涉现象特别是使用螺旋槽梳刀时梳刀直径与螺纹截形的误差有很大关系因此如梳刀直径大为保持梳刀螺旋槽升角与工件相同梳刀螺旋线做成多头的
第二章 轴类零件加工
§2-3、轴类零件的螺纹加工 、 概述： 一、概述： 螺纹分为联接螺纹和传动螺纹两种。 螺纹分为联接螺纹和传动螺纹两种。 用于联接的螺纹一般是普通的三角形小螺距 螺纹，加工精度要求不太高。 螺纹，加工精度要求不太高。外螺纹常用车削加 工完成，内螺纹加工除车削外， 工完成，内螺纹加工除车削外，尺寸小的螺孔也 常用丝锥攻制而成。 常用丝锥攻制而成。 用于将旋转运动变成直线运动， 用于将旋转运动变成直线运动，同时进行能量 和力的传递， 和力的传递，或者调整零件的相互位置的螺纹称 传动螺纹。传动螺纹不但精度要求高， 传动螺纹。传动螺纹不但精度要求高，而且在强 耐磨性等方面都有一定要求。 度、耐磨性等方面都有一定要求。
第二章 轴类零件加工
多线砂轮的修整较困难， 多线砂轮的修整较困难，这是造成精度低的主 要原因。 要原因。
数控加工工艺项目化教程第四版 电子教案 (2)[5页]
![数控加工工艺项目化教程第四版 电子教案 (2)[5页]](https://img.taocdn.com/s3/m/fb5f090b580102020740be1e650e52ea5518ce94.png)
《数控加工工艺》电子教案教学任务：项目一之任务二曲面轴的数控加工工艺设计教学时数：2课时教学目标：1.知识目标：掌握曲面零件轴的数学处理方法和编程尺寸设定值的确定；了解切槽刀及切槽加工工艺；了解螺纹刀并掌握螺纹车削加工工艺。
2.技能目标：能够对曲线轮廓进行处理并会获取零件各基点值；能够正确选定车削加工螺纹时的切削用量；在项目一的学习基础上进一步培养学生对工艺设计的整体思路和步骤的理解，达到能够进行较复杂的曲面轴件的数控加工工艺设计。
教学重点：尺寸的数学处理、较长轴件的装夹、螺纹车削工艺。
教学方法：讲授法、多媒体演示法、小组讨论法教学步骤：（任务描述）曲面轴如图1-39所示，零件材料为45钢，毛坯尺寸为Φ55mm×172mm，单件生产。
设计该零件的数控加工工艺。
图1-39曲面轴（提出问题）1.该零件相对项目1的轴件在尺寸精度上，几何结构上有何变化？在普通车床上容易加工么？难点在哪？2.图纸中M30×2 以及A4/8.5的含义是什么？（引入相关知识学习）1．圆弧曲面的车削加工（1）圆弧曲面切削路线①凹圆弧切削路线②凸圆弧加工的切削路线（2）零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定①编程原点的选择；轴类零件编程原点选在右端面的回转中心上。
②编程尺寸设定值的确定，编程尺寸一般平均尺寸代替，最后根据试加工结果进行修正。
③应用实例（3）外圆弧曲面轴类零件数控车削刀具选择车削圆弧表面或凹槽时，要注意车刀副后刀面与工件已车削轮廓表面会否干涉。
为避免干涉也可采用直头刀杆车削。
2．较长轴类零件的定位与装夹（二）见教材表1-13实心较长轴外圆加工的装夹方式：一夹一顶、内梅花顶尖装夹、双顶尖、双顶尖中心架（或跟刀架）。
如果需要顶尖，则轴上一定有一个中心孔，了解一下中心孔的类型和结构（见知识拓展），此处回答了提出问题关于“A4/8.5的含义是什么”。
（1）常用中心孔定位夹具-顶尖顶尖分为前顶尖与后顶尖。
数控车床实训教案
（5）检查电气元件是否牢固，是否有接线脱落。
（6）检查机床接地线是否和车间地线可靠连接。
（7）严格按机床说明书中的开机顺序进行操作。
（8）一般情况下开机过程中必须先进行回机床参考点操作，建立机床坐标系.
（9）机床通电后，CNC装置尚未出现位置显示或报警画面时，请不要碰MDI面板上的任何键。MDI上的有些键专门用于维护和特殊操作，在开机的同时按下这些键，可能使机床产生数据丢失等误操作。
工具：卡盘扳手、刀架扳手、车刀、量具
材料：塑料棒、45#钢
实训车削加工任务：
任务一：车刀的安装
安装要求：短——车刀伸出长度要短
平——车刀垫片安装要平整
中——车刀刀尖安装要对工件中心
直——车刀车杆安装要垂直工件轴线
紧——车刀要压紧
任务二：车端面 车外圆
注意事项：
1、一般是手动进给，或者 编程加工
2、近到中心要慢，并要注意刀尖是否对中心，不能过高也不能过低。
小结：
先理解对刀的基本概念和对刀的基本方法才能正确掌握试切对刀的方法。
作业布置与要求：
作业布置：（1）、用试切对刀法进行对外圆偏刀、外圆尖刀，切断刀和螺纹刀的对刀。
（2）、做到严格遵守安全操作规程
要求：（1）、对刀过程中，换刀不要带刀补，否则尺寸不准确。
（2）、正确使用量具，保证尺寸正确性。
课题四：车削加工基本操作
G01Z-45.0F100； X36.0
G00X52.0Z2.0； G01Z0.0;
G00X46.0； G01X50.0Z-22.0F80;
G01X52.0Z-22.0F80; G00X100Z100
G00Z2.0; T0202S600
数控编程G32,G92教案
项目10：外圆柱螺纹的加工教学目标：了解数控程序基本结构；掌握外圆柱螺纹编程方法；熟悉仿真软件操作方法；了解程序录入和编辑方法。
通过讲练结合，激发学生学习理论、练习技能的热情和积极参与的意识，营造良好的学习氛围。
教学重点：螺纹切削指令使用方法教学难点：车螺纹前直径尺寸的确定。
教材分析：弱化理论讲解；强调技能应用；项目化编程实例，将数控机床的基本编程方法融入其中，让学生通过实际课题的练习掌握程序指令的使用方法。
教学方法：讲授法；案例分析法、分组讨论法。
教学过程：复习提问；导入新课；新课讲授；新课巩固；布置作业。
授课情况：〈一〉复习提问：1、解释程序段的一般格式：N10 G01 X26.80 Y32.00 Z15.43 F152.002、什么是模态指令？举例说明。
〈二〉新课导入：请大家回忆金工实训期间，在普通车床上加工螺纹的步骤和方法以及实训感受。
〈三〉新课讲授：一、单行程螺纹切削指令（G32）的指令格式（1）指令格式：G32 X（U）Z（W） F ；（2）指令说明：X（U）Z（W）——螺纹切削的终点坐标值；X省略时为圆柱螺纹切削，Z省略时为端面螺纹切削；X、Z均不省略为锥螺纹切削；F——螺纹导程。
二、螺纹切削指令（G92）的指令格式螺纹切削循环指令把“切入—螺纹切削—退刀—返回”4个动作作为一个循环，用一个程序段来表示。
（1）指令格式：G92 X（U）Z（W）I F ；（2）指令说明：X（U）Z（W）——螺纹切削的终点坐标值；F——螺纹导程；I ——螺纹切削起点与终点的半之差。
加工圆柱螺纹时，I=0。
加工锥螺纹时，当X向切削起点坐标小于终点坐标时，I为负；反之，为正。
三、车螺纹前直径尺寸的计算。
车削外螺纹大径：D大﹣D=0.2-0.4mm（约0.13P）车削外螺纹小径：D底=D﹣1.3P式中，D底为外螺纹的小径；D为螺纹的公称直径；D大为外螺纹的大径；P为螺距。
四、案例分析如图所示圆柱螺纹加工，分别用G32和G92指令编写图示工件的螺纹加工程序，螺纹的总切深量为 1.8mm，背吃刀量分别为 1.1mm,0.5mm,0.1mm和0.1mm。
数控加工技术教案
表和选择
切削参数
精车为 1200r／min、螺纹为 320r／min、切槽及切断时 的经验值
250r／min
进给速度：根据零件加工的加工精度、表面粗糙度及
刀具和材料进行选择。粗车 100mm/min、精车 50mm/min、
切槽切断 25mm/min
背吃刀量：根据零件的加工余量选择。粗车时尽量选
择大一些 ap=1.5mm 精车是小一些 ap=0.25mm。螺纹加工 要根据走刀次数，第一次 0.4mm、第二次 0.1mm
工。
表面粗糙度：Ra=3.2um、Ra=6.3um （3）.相关技术要求：
教学过程及主要教学内容
零件材料：45
教学提示
技术要求：1、毛坯尺寸∮32mm×610mm
2、锐边倒钝
（二）决策制定
根据工作页（二）的内容选择加工零件所需要的工艺装 让 学 生 选 择所需工
备：加工设备、刀具、夹具、量具。 （1）、加工设备：轴类零件一般用数控车床
艺装备.小 组讨论， 统一认识
（2）、刀具：根据零件的材料分析选择的刀具为数控机
夹式硬质合金刀具。根据零件的加工表面选择：93°外
圆车刀、60°螺纹车刀、切削刃宽为 4mm 的切断刀。
（3）、夹具：通用夹具三爪卡盘、顶尖。一夹一顶装夹
（4）、量具：游标卡尺、千分尺、螺纹环规（螺纹千分
尺）、万能角度尺。
中要根据实际的加工情况来安排加工工艺规程。 检查 意见
教学过程及主要教学内容
组织教学（填写教学日志）
教学提示
导入新课
1. 将学生分组，选出组长
2. 每组发工作页和空白工序卡片
讲授新课：
（一） 资讯收集环节：
1. 下发任务
数控铣床加工中心编程及加工教学教案—攻丝加工
任务三 攻丝加工[教学目标]1.了解数控铣床螺纹加工的加工过程。
2.掌握数控铣床攻螺纹编程基础知识。
[教学重点]攻丝的编程指令及方法[教学难点]攻丝的编程指令及方法[教学过程]新课教学一、攻丝概述用丝锥在工件孔中切削出内螺纹的加工方法称为攻螺纹，也称攻丝。
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，也称为普通螺纹；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。
本项目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 －0.6495P(3)牙型高度：H ＝O.5413P(4)螺纹小径：d1＝D1＝d －1.0825P图5-13中M10—7H 的螺纹，为普通右旋内螺纹。
查表5-15得螺距P ＝1.5，其基本尺寸如下：螺纹大径：D ＝10；螺纹中径： D2＝D －0.6495P ＝9.02；螺纹小径：D1＝D －1.0825P ＝8.36；中径公差带代号7H )(0.0.2240+； 小径公差带代号7H )(0.3750+；牙型高度：H ＝O.5413P ＝0.82；螺纹有效长度：L ＝20.0；螺纹孔口倒角：C1.5。
二、丝锥的结构及分类1.丝锥的基本结构丝锥是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5-14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。
图5-14丝锥基本结构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，均会影响内螺纹孔的加工质量。
数控车床实训教教案
实训内容和时间安排（实训时间为2周（10天），具体内容和时间安排如下）实训课日授课计划数控车床安全操作规程1. 进入数控实习现场后，应服从安排，听从指挥，不得擅自启动或操作数控系统及机床。
2. 不得在实习现场嬉戏、打闹及进行任何与实习无关的活动，以保证实习正常、有序地进行。
3. 使用数控车床前，应仔细查看车床各部分机构是否完好，认真检查数控系统及各电器附件的插头、插座是否连接可靠。
检查车床各手柄位置是否正常,传动带及防护罩是否装好, 并加油润滑。
工作前慢车启动，空转数分钟，观察车床是否有异常。
4. 操作数控系统前，应检查散热风扇是否运转正常，以保证良好的散热效果。
5. 操作数控系统时，对按键及开关的操作不得太用力，以防止损坏。
自动转位刀架未回转到位时，不得用外力强行定位，以防止损坏内部结构。
6. 安装工件要放正、夹紧，安装完毕应取出卡盘扳手；装卸大工件要用木板保护床面。
7. 刀具的安装要垫好、放正、夹牢；装卸完刀具要锁紧刀架，并检查限位。
8. 戴好防护眼镜，工作服要扎好袖口，头发过长应卷入工作帽中，不准戴手套及穿凉鞋工作。
9. 数控车床的加工程序必须先经过数控仿真软件仿真加工过程，并经指导教师认可后方可使用，以防止编程错误所引起的事故。
10. 开车后，不能随意改变主轴转速；不能打开车床防护门；不能量度尺寸和触摸工件，切削加工时要精力集中，并要防止各部件的碰撞。
11. 数控车床的加工虽属自动进行，但不属无人加工性质，仍然需要操纵者监控，不允许随意离开岗位。
12. 若发生事故，应立即按下急停按钮并关闭电源，保护现场，及时报告以便分析原因，总结教训。
13. 下班时，擦净机床并加油润滑，清理现场，关闭电源。
14. 属违反操作规程所引起的事故，当事人必须按实际维修费用作出赔偿。
15. 注意过往马路时车辆，必须走斑马线。
16. 若发生塌方事故，应立即撤离现场。
17. 上下班时，不允许走塌方危房小路。
18. 实训期间，禁止去河边玩水。
梯形螺纹加工教案
梯形螺纹加工教案专业：机械数控汽修专业部班级：2010级机械2班共 4 页教学过程一、组织教学（5分钟）1.学生集合整队，清点学生人数，了解学生情况。
2.检查学生着装：女生要戴工作帽，工作服穿戴要求领口，袖口扎紧。
3.注意戴好防护镜二、入门指导（10分钟）梯形螺纹的轴向剖面形状是一个等腰梯形，一般作传动用，精度高；如车床上的长丝杠和中小滑板的丝杠等。
1、螺纹的一般技术要求（1）螺纹中径必须与基准轴颈同轴，其大径尺寸应小于基本尺寸。
（2）车梯形螺纹必须保证中径尺寸公差。
（3）螺纹的牙形角要正确。
（4）螺纹两侧面表面粗糙度值要低。
2、梯形螺纹车刀的选择和装夹（1）车刀的选择通常采用低速车削，一般选用高速钢车刀。
（2）车刀的装夹①车刀主切削刃必须与工件轴线等高（用弹性刀杆应高于轴线约0.2mm）同时应和工件轴线平行。
②刀头的角平分线要与工件的轴线垂直。
用样板找正装夹，以免产生螺纹半角误差。
如下图所示3、工件的装夹一般采用两顶尖或一夹一顶装夹。
粗车较大螺距时，可采用四爪卡盘一夹一顶，以保证装夹牢固，同时使工件的一个台阶靠住卡盘平面，固定工件的轴向位置，以防止因切削力过大，使工件移位而车坏螺纹。
4、车床的选择和调整（1）挑选精度较高，磨损较少的机床（2）正确调整机床各处间隙，对床鞍、中小滑板的配合部分进行检查和调整、注意控制机床主轴的轴向窜动、径向圆跳动以及丝杠轴向窜动。
（3）选用磨损较少的交换齿轮。
5、梯形螺纹的车削方法（1）螺距小于4mm和精度要求不高的工件，可用一把梯形螺纹车刀，并用少量的左右进给车削。
（2）螺距大于4mm和精度要求较高的梯形螺纹，一般采用分刀车削的方法。
①粗车、半精车梯形螺纹时，螺纹大径留0.3mm左右余量且倒角成15º②选用刀头宽度稍小于槽低宽度的车槽刀，粗车螺纹（每边留0.25~0.35mm左右的余量）③用梯形螺纹车刀采用左右车削法车削梯形螺纹两侧面，每边留0.1~0.2mm的精车余量，并车准螺纹小径尺寸，见下图a、b。
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教 案
学习领域
（课程）
数控编程与操作 学习任务 螺纹的编程与加工
授课时间 序号
授课班级 学时 任课教师
任务目标
专业能力目标：
1、数控车削螺纹的程序指令
2、数控车削螺纹的加工要求
3、用螺纹加工指令编写螺纹加工程序
4. 能够在仿真平台上按照图纸要求完成零件的加工
5. 能够在数控车床上独立加工出合格的零件
方法能力目标：
1.具有较好的学习新知识与技能的能力。
2.理解能力与表达能力。
3.具有查找资料、文献获取信息的能力。
4.具有合理制定工作计划的能力。
社会能力目标：
1.具有较强的自我控制能力和团队协作能力。
2.有较强的责任感和认真的工作态度。
3.服从安排、遵守纪律，具备环保意识。
任务准备
1.学材：《数控加工工艺学》、《数控编程与操作（华中系统）》、《HNC-8数控车床编
程操作说明书》、机械基础、公差与配合
2.学习工具：笔、笔记本
3.数控仿真实训室电脑50台，多媒体一套。
4.仿真软件
5.机械工程实训中心数控车床6台，多媒体一套。
6.刀、卡、量具6套
7.传动轴图纸、工艺卡片、实训任务单、任务评分表
教学重点
教学重点 多线螺纹的编程及使用
解决途径 1.清晰解释概念；2.通过课件演示；3.理实一体教学演示及训练
教学难点
螺纹加工的编程及使用，典型零件的仿真加工及车床实际操作加工
解决途径 现场讲解，工学结合；
教学方法及组织形式 利用理实一体化教室讲解所需理论知识；讲授、示范、实操、指导。
教学
流程图
获取理论知识仿真练习机床加工检验、总结布置任务
完成任务单综合评估
教学过程
一、G82指令格式
直螺纹切削循环
G82 X_ Z_ R_ E_ I C_ P_ F_
参数说明：
X_ Z_ ：G90时，为螺纹切削终点坐标
G91时，为螺纹终点相对循环起点的增量
R_ E_ ：无退刀槽时，为z向和x向的螺纹收尾量，有退刀 槽可省略
C ：螺纹头数，单头螺纹取0或1，可省略
P ：螺纹起点距离主轴基准脉冲点的角度
（ 单头螺纹p为0，可以省略，双头P为180）
F ：螺纹的导程（单头螺纹为螺距）
I: 车圆柱螺纹时，可省略,车锥螺纹时为螺纹切削起点与终点的半径之差（注意是半径
差）
螺纹切削循环G82
G82走刀轨迹：
加工圆柱螺纹时的走刀轨迹如右图：（有退刀槽）
在右图中，各点的名称及取值：
A点：循环起点
Xa=螺纹大径+(2~5)
Za=距螺纹右端面（2~5）
B点：螺纹切削起点
C点：螺纹切削终点
D点：退刀点
再次加到A点（循环起点位置）
G00 X(A) Z(A); （将刀具定位到A点）
G82 X(C) Z(C) Ｆ(ｆ);（f为导程）
( 刀具从A-----B-----C-----D-----A )
1、在数控车床上车螺纹时，沿螺距方向的,向进给应和车床主轴的旋转保持严格的速
比关系，考虑到刀具从停止状态到达指定的进给速度或从指定的进给速度降为零，驱
动系统必有一个过渡过程，因此沿轴向进给的加工路线长度，除保证螺纹长度外，还
应增加刀具导入距离δ和导出距离δ’，δ和δ’的数值与车床拖动系统的动态特性、
螺纹的螺距和精度有关。一般δ为2-5mm，对大螺距和高精度的螺纹取大值；δ’一
般为退刀槽宽度的一半左右，取1-3mm左右。若螺纹收尾处没有退刀槽时，收尾处
的形状与数控系统有关，一般按45°退刀收尾。
2、对刀时需要注意对刀的方法与编写程序的结合。
二、G82指令走刀轨迹
三、G82指令加工螺纹
1 螺纹切削方法
G82指令加工螺纹，属于直进刀方式。直进刀方式加工时，车刀的左右两侧刃都参
加切削，存在着排屑不畅，散热不好，受力集中等问题 。切削深度越深，切削阻力越
大，故一般要求分次进给加工。
直进刀方式 斜进刀方式
注：背吃刀量递减是因为刀具刀尖形状决定。
2 主轴转速与螺纹尺寸的计算
主轴转速 ： n≤1200/P-K 式中：
P是螺纹的螺距(mm)；
K是保险系数，一般取为80
大径 d=D（公称直径）
中经 d2=D2=d-0.65P
小径 d1=D1=d-1.3P
牙高 H=0.65P
注：转速的确定也跟机床的刚性、刀具和工件的材料有关。（ 根据本实训室的加工实践
经验一般转速在600至800））
3 切削次数与背吃刀量
4 例题讲解
毛坯尺寸φ35×65，材料45
切削次数与背吃刀量解析表
背吃刀量 坐标
第一刀
0.8 X29.2 Z-52
第二刀
0.6 X28.6 Z-52
第三刀
0.4 X28.2 Z-52
第四刀
0.16 X28.04 Z-52
加工程序
O0001 程序名
T0101 选择刀具
M03S600 主轴正转 转数600r/min
G00 X40 Z2 M08 定循环起点，开切削液
G82 X29.2Z- 52 F1.5 螺纹循环切削第一刀
X28.6 第二刀
X28.2 第三刀
X28.04 第四刀
G00 X100 快速退刀
Z100
M09 关切削液
M05 主轴停止
M30 程序结束并返回开头
小组合作探究与学习小结 师生合作互动（学习交流）；小组学习，学生生成问题记录及解决；例题讲解、训练、总
结提升
教研室主任签字