数控车床加工是机械加工技术的核心专业技能课程, 本书主要内容是能在各类典型零件车削加工过程中灵活应用相关知识、提高操作技能, 能达到规范化操作数控车床对机械零件进行车削加工的职业能力, 并具备参加国家职业资格中级工鉴定的能力。
项目3螺纹类零件的加工(灰领员工关)
本关主要学习内容： 理解普通三角螺纹的基本参数及其计算方法； 理解普通三角螺纹的加工方法和加工特点； 理解普通三角螺纹车刀种类及其几何角度； 掌握G32、G92等基本指令的编程格式及其参数含义，并运用该指令加工； 掌握切削普通三角螺纹的编程和加工； 掌握普通三角螺纹的加工质量检测及控制。本关有两个学习任务，一个任务是螺纹小轴加工； 另一个任务是螺纹台阶轴加工。
任务1螺纹小轴加工
任务描述
本任务是加工由1段外圆柱面、1个外直槽、1段三角螺纹面、2个端面等组成的螺纹小轴，如图311所示，按图所标注的尺寸和技术要求完成零件的车削。采用图121零件的中间部分为毛坯。
任务目标
(1) 使用G32、G97指令加工螺纹面。
(2) 合理选择并安装螺纹车刀。
(3) 熟记G32、G99指令的编程格式及参数含义，理解该指令的含义及用法。
(4) 能根据图纸正确制订加工工艺，并进行程序编制与加工。
(5) 掌握普通三角螺纹的检测。
图311螺纹小轴
任务分析
对加工零件图311进行任务分析，填写表311。
表311螺纹小轴加工任务分析表
分 析 项 目分 析 结 果
做什么
1. 结构主要特点
2. 尺寸精度要求
3. 毛坯特点
4. 其他技术要求
怎么做
1. 需要什么量具
2. 需要什么夹具
3. 需要什么刀具
4. 需要什么编程知识
5. 需要什么工艺知识
6. 其他方面(注意事项)
要完成这
个任务
1. 最需要解决的问题是什么
2. 最难解决的问题是什么
知识加油站
一、 普通三角形螺纹的尺寸计算
1. 普通三角形螺纹的基本牙型参数
普通三角形螺纹的基本牙型参数如图312所示。
图312普通三角螺纹的牙型参数
D—内螺纹大径(公称直径)； d—外螺纹大径(公称直径)； D2—内螺纹中径；
d2—外螺纹中径； D1—内螺纹小径； d1—外螺纹小径；
P—螺距； H—螺纹原始高度
2. 普通三角形外螺纹基本要素的计算
普通三角形外螺纹基本要素的计算公式见表312。
表312普通三角形外螺纹基本要素的计算公式
基 本 要 素计 算 公 式备注
牙型角(α)60°
螺纹大径(d)d=公称直径
螺纹小径(d1)d1=d-1.0825P公式(311)
螺纹中径(d2)d2=d-0.6495P公式(312)
牙型高度(h1)h1=0.5413P公式(313)
例： 如图311所示的零件，试计算外三角形螺纹M30×26g的基本要素。
解： 根据计算公式得表313。
表313M30×26g的基本要素
基 本 要 素计 算 公 式求M30×26g的基本要素尺寸
螺纹大径(d)d=公称直径d=30mm
螺纹小径(d1)d1=d-1.0825Pd1=30-1.0825×2 =27.835（mm）
螺纹中径(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）
说明：
在螺纹大径加工时，直径加工到零线位置的牙顶很尖，由于刀具的锋利程度和切削力的原因致使材料往上挤出毛刺，所以在实际加工中，螺纹大径外圆一般车小0.1P。
实际车削外圆柱面的直径：
d实=d-0.1P=30-0.1×2 =29.8（mm）(314)
二、 加工普通三角形螺纹的切削用量选择
1. 主轴转速n
在数控车床上加工螺纹，主轴转速受数控系统、螺纹导程、刀具、零件尺寸和材料等多种因素影响。不同的数控系统，有不同的推荐主轴转速范围，操作者在仔细查阅说明书后，可根据实际情况选用。大多数经济型数控车床车削螺纹时，推荐主轴转速为
n≤1200/Ph-K(315)
式中: P——螺纹的螺距，mm；
h——螺纹的线数，mm；
K——保险系数，一般取80；
n——主轴转速，r/min。
例： 加工M30×26g普通螺纹，试确定主轴转速n。
解： 根据公式（315）得
n≤1200/2×1-80
≤520（r/min）
所以，加工M30×26g普通螺纹时，主轴转速应控制在520r/min之内。
2. 切削深度ap的选用
由于螺纹车削加工为成形车削，刀具强度较差，且切削进给量较大，刀具所受的切削力也很大，所以，一般要求分数次进给加工，并按递减趋势选择相对合理的切削深度，见表314。
3. 加工普通三角形螺纹的进刀方法
在数控车床上加工螺纹时，进刀方法通常有直进法和斜进法。当螺距P＜3mm时，
表314常见公制螺纹切削的走刀次数和切削深度
项目公制螺纹/mm
螺距1.01.52.02.53.03.54.0
牙深0.650.9751.31.6251.952.2752.6
切深(直径值)1.31.952.63.253.94.555.2
走
刀
次
数
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
一般采用直进法； 螺距P＞3mm时，一般采用斜进法。
三、 加工普通螺纹的指令代码
1. 恒转速控制指令G97
(1) 格式
G97S;(S0000~S9999，前导零可省略)
(2) 代码功能
① 取消恒线速控制，恒转速控制有效，给定主轴转速(r/min)。
② G97是模态代码，也是初态代码，如果当前为G97模态，可以不输入G97。
螺纹切削时，为了保证螺纹加工精度，不要采用恒转速控制，应在G97状态下进行螺纹切削。
2. 等螺距螺纹切削指令G32
(1) 格式
① 带退刀槽的螺纹
G32 X(U) Z(W)F(I)；
说明：
X(U)、Z(W)： 螺纹插补的终点坐标。
F： 公制螺纹的导程/螺距，其取值范围： 0.001~500mm。
I： 英制螺纹的牙数，其取值范围： 0.06~254000牙/英寸。
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