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项目二任务七 加工普通外螺纹零件
任务七 加工普通外螺纹零件
任务目标
完成本学习任务后，你应当能：
1. 知道螺纹切削单一固定循环G92的格式和功能。
2. 能看懂本任务（加工普通外螺纹零件）的加工程序。
3. 知道普通外三角螺纹加工的工艺知识。
4. 在教师的辅助下，完成图2-7-1所示零件加工。
建议完成本学习任务为8学时。
任务描述
本任务主要是要求学生掌握圆柱外三角螺纹的基本参数计算和切削用量的选择，掌握螺纹加工指令，编制典型零件加工程序。待加工零件如图2-7-1所示，毛坯尺寸为Φ50mm×100mm，材料为45号钢，数量1件。
图2-7-1 普通外螺纹零件图
任务准备
一、在阅读教材项目五任务一的基础上完成下面题目。
1.分析零件图
该工件由一处外圆 、两处外槽 、 和两处外螺纹 、 组成，外圆尺寸有公差，为 （上、下）偏差，其表面粗糙度为 。零件 端面为其长度方向尺寸基准。工件材料为 ，加工数量为 。位置精度要求 （有、无），技术要求 （有、无）。
2.刀具准备
（1）该零件外圆柱面加工要分粗车和精车，但实际加工中采用同一把刀，参考教材后，外圆柱面加工用的外圆刀其主偏角是 ，刀片规格是 。
（2）加工外槽用 刀，其刀片宽度为 比较合适。
（3）加工螺纹用 刀，其刀片规格为 。
3. 工具、量具准备
加工该零件可能要使用的工量具有哪些？请在是的栏目下打“√”。
三爪自定心卡盘（ ） 卡盘扳手（ ） 刀架扳手（ ）
垫刀片（ ） 加力杆（ ） 0-150 mm游标卡尺（ ） 0-25 mm千分尺（ ）
25-50 mm千分尺（ ） 50-75 mm千分尺（ ） 万能角度尺（ ） 0-150 mm深度游标卡尺（ ） 0-25 mm内径千分尺（ ）
25-50 mm内径千分尺（ ） 钻夹头（ ） 中心钻（ ）
内径百分表（ ） 半径样板（ ） 螺纹环规（ ）
4.插补指令准备
(1)螺纹切削单一固定循环 G92为简单螺纹循环，该指令可切削 螺纹和 螺纹。其格式为 。其中X、Z表示 坐标。若待加工的螺纹为圆柱螺纹时，其R为 ，F表示 ；待加工的螺纹为圆柱螺纹时，则其螺纹加工格式可以表述为 。G92用于导程小于3mm的大多数三角形螺纹的车削。
（2）圆柱螺纹循环G92指令的路线如教材第118页图5-4b所示，需要有四步动作，分别是图中的 、 、 和 ，即快速进刀（相当于G00指令），螺纹车削（相当于G92指令），快速退刀（相当于G00指令），快速返回（相当于G00指令）。
二、任课教或课代表完成下列准备工作。
1．课代表在任课教师指导下检查仿真室和车间的卫生、设备及附件，并准备好卫生工具等物品。
2.学生每人准备45号钢毛坯一段，毛坯尺寸为Φ50mm×100mm。
3.学生准备外圆车刀一把（自己安装好刀片）、槽刀一把和螺纹刀一把。
4.游标卡尺、合适量程千分尺各一把，螺纹环规一套。
任务实施
一、理实学习
1.职业素养
在学习前、学习中、学习后严格按照《仿真室职业素养对照表》执行，相互提醒、监督。
2.数控车床准备工作
①点击斯沃软件图标；
②点击运行；
③松急停旋钮，按复位键，消除报警；
④回参考点（回原点、回零）；
⑤MDI方式启动主轴；
3.分析零件图,确定加工工艺
1）根据普通车床中加工螺纹的经验，该工件的加工工艺路线应该是平右端面、粗车精车 、 、 。
2）本任务采用 次装夹，工件编程原点设在 端面圆心，建立工件坐标系。该工件需要用 、 和外圆刀等三把刀加工，需要利用与三把刀相对应的三个程序进行加工，但这三个程序共用一个坐标系，所以建议在加工前先对三把刀进行对刀。
4.安装刀具并对刀
1）安装外圆刀与外槽刀，并对这两把刀进行对刀操作。
2）根据普通车床中安装螺纹刀的经验，安装螺纹刀的要点是刀头伸出不要过长，一般为刀杆厚度的 倍左右，车刀刀尖角的对称中心线必须与工件轴线 ，可借助 ，刀尖位置的高度一般应对准 中心；完成螺纹刀模拟安装。
3）外螺纹刀对刀 Z方向对刀，移动螺纹车刀使刀尖与工件右端面平齐，采用目测法，然后将Z0输入到相应刀具长度补偿中。X方向对刀，用外螺纹车刀试切，长度2-3 mm，然后沿+Z方向退出刀具，停车测出外圆直径，将其值输入到相应刀具长度补偿中。
记录教师在黑板上演示的外螺纹车刀对刀示意图，并完成外螺纹刀的模拟对刀和验证（验证方法与外圆刀验证相同）。
5.模拟加工
1）三个外圆加工
根据所学知识，加工出三个外圆尺寸，外轮廓用复合固定循环指令 （G71、G73），Φ48mm按精度要求加工，M40加工到Φ39.805mm，M36加工到Φ35.74mm，M40和M36外圆精度无特殊要求，为什么M40和M36的实际车削圆柱面的直径要比螺纹公称直径小？
要点提示
高速车削三角外螺纹时，考虑螺纹的公差要求和螺纹切削过程中对大径挤压作用，编程或车削过程中的实际大径应比其公称直径略小，按经验公式取值约0.13P，车削螺纹前工件大径约等于d-0.13P。
2）两个槽加工
根据所学知识，加工出两个外槽。
3）M36×2螺纹加工
观察仿真演示，听教师分析，并完成下面表格。
程序名 O2369
程序段号 程序内容 程序说明
N10 M03 S600 主轴正转 r/mim 程序开始
N20 T0202 假设外螺纹刀装在 刀位
N30 G00X Z4 快速到达起刀点坐标X值建议比底孔直径小2-3 mm；z值一般取2L，该值为升速切入段与导程（或螺距）有关。
N40 G92 X35.74 Z-17F2 1.F2表示 。螺纹的有效长度为15 mm，而螺纹刀应加工到17 mm，因为减速切出段值取L，即2 mm。2.X值：建议从原外圆直径开始加工，可以检验对刀是否正确。此后的X值逐渐减小，直到加工到规定的底径尺寸（约等于d-1.3P= ）。中间的分刀要求见教材P120表5-6，原则每刀的背吃刀量逐渐减小，该表只是参考用。 3.简化N40到N100间的7段程序，写在相应程序段处。 程序主体
N50 G92 X34.84 Z-17F2
N60 G92 X34.24 Z-17F2
N70 G92 X33.84 Z-17F2
N80 G92 X33.64 Z-17F2
N90 G92 X33.54 Z-17F2
N100 G92 X33.4 Z-17F2
N110 G00 X100 为保证安全，建议退刀先退X,再退Z. 程序结束
N120 Z100
N130 M05
N140 M30
4）M40×1.5螺纹加工
根据上面外螺纹加工的程序知识，先编写M40×1.5螺纹加工程序，再加工该螺纹。
程序号 程序内容 程序号 程序内容 程序号 程序内容
N10 N60 N110
N20 N70 N120
N30 N80 N130
N40 N90 N140
N50 N100 N150
6.螺纹精度控制
方法1：修改程序。即继续减小X值，直到符合尺寸要求。
方法2：修改磨耗。即修改磨耗中的X值。
二、实践操作
1.职业素养
在操作前、操作中、操作后严格按照《车间操作职业素养对照表》执行，相互提醒、监督。
2. 数控车床准备工作
①检查数控车床的外表是否正常，如后面的电控柜门是否关上，车床内部是否有异物。
②打开机床电源开关，应听到电控柜风扇和主轴电动机风扇工作的声音；
③系统上电，等待系统自检；
④顺时针松急停旋钮；
⑤按复位键，消除报警；
⑥回参考点（回原点、回零）；
⑦MDI方式启动主轴；
3.请以组为单位，完成下面的操作。
一位同学操作，（ ）同学如实记录其操作相应数据；完成后两位同学换位；有问题多讨论，也可咨询教师。
1）工件安装
夹住毛坯外圆，伸出长度 mm，夹紧后若跳动太大， （是 否）找正。
2）刀具安装
外圆 （粗、精）车刀装于 号刀位，刀尖 （是 否）对零件中心高。
外槽刀装于 号刀位，刀尖 （是 否）对零件中心高，刀杆 （是 否）与轴线垂直，伸出长度 （是 否）合适。
外螺纹刀装于 号刀位，刀尖 （是 否）对零件中心高，刀杆 （是 否）与轴线垂直，伸出长度 （是 否）合适。
3)外圆刀对刀
【形状界面】
番号 ，X原始数据值__ _ ， Z原始数据值__ _；
番号 ，Z处输入__ _，按测量。
试切后的直径测量值__ _；
番号 ，X处输入__ _ ，按测量。
X新建数据值__ _ ，Z新建数据值__ _；
【磨损界面】
直径方向预留余量：番号 ，X处输入__ _ ，按输入。
4)外槽刀对刀
【形状界面】
番号 ，X原始数据值__ _ ， Z原始数据值__ _；
番号 ，Z处输入__ _，按测量。
试切后的直径测量值__ _；
番号 ，X处输入__ _ ，按测量。
X新建数据值__ _ ，Z新建数据值__ _；
5)外螺纹刀对刀
【形状界面】
番号 ，X原始数据值__ _ ， Z原始数据值__ _；
番号 ，Z处输入__ _，按测量。
试切后的直径测量值__ _；
番号 ，X处输入__ _ ，按测量。
X新建数据值__ _ ，Z新建数据值__ _；
6）程序输入
请如实记录操作同学输入的程序。
（外圆柱加工程序）程序名：
程序内容 程序内容 程序内容 程序内容
（外槽加工程序）程序名：
程序内容 程序内容 程序内容 程序内容
（外螺纹加工程序）程序名：
程序内容 程序内容 程序内容 程序内容
7）外圆柱加工
加工前检查
程序复位：程序光标（是否） 处于起始段。
（是否） 进入自动加工模式。
（是否） 为单段运行方式。
快速进给倍率（是否） 为低倍率。
防护门（是否） 关闭。
实际切削速度设定为 mm/min。
右手拇指（是否） 按在复位键上，做好应对突发状况的措施。
按循环启动，加工工件
粗加工、半精加工后的直径测量值Φ ；Φ ；Φ 。
测量动作（是否） 正确。
精车时【磨损】修改值： +输入；显示值为 。
程序修改值：X ；X ；X 。
最终检测结果：Φ ；Φ ；Φ 。
8）外槽加工
程序复位：程序光标（是否） 处于起始段。
（是否） 进入自动加工模式。
（是否） 为单段运行方式。
快速进给倍率（是否） 为低倍率。
防护门（是否） 关闭。
实际切削速度设定为 mm/min。
右手拇指（是否） 按在复位键上，做好应对突发状况的措施。
最终检测结果： ； 。
9）外螺纹加工
程序复位：程序光标（是否） 处于起始段。
（是否） 进入自动加工模式。
（是否） 为单段运行方式。
螺纹车削进给倍率无效，速度被限制在100%。
防护门（是否） 关闭。
实际切削速度设定为 mm/min。
右手拇指（是否） 按在复位键上，做好应对突发状况的措施。
M36×2初次检测结果： ，精度控制方法 （是否）正确。
M36×2最终检测结果： 。
M40×1.5初次检测结果： ，精度控制方法 （是否）正确。
M40×1.5最终检测结果： 。
任务评价
先对本次任务按评分标准和配分进行自我测评，然后由指导教师进行师评，总分以师评为标准，合格后方能进行下一任务的实训。
项目与权重 序号 内 容 配分 评分标准 自评 师评
职业素养（24%） 1 对照附件1 24 每条1分不符全扣
课前预习（25%） 2 普通外螺纹零件加工的基本知识 25 每空0.5分扣完为止
理实学习（21%） 3 分析零件图及加工工艺 4 每空0.5分
4 装刀、对刀、模拟加工 17 每空0.5分扣完为止
车间操作（30%） 5 数控车床准备工作 2 不正确全扣
6 工件安装 1 每空0.5分
7 刀具安装 3 每空0.5分
8 对刀 6 每空0.5分
9 程序输入 6 不正确全扣
10 加工前检查 3 每空0.5分
11 加工工件（测量动作） 3 不正确全扣
12 加工工件（测量结果） 6 超差全扣
总分
任务拓展
根据上面所学，完成图2-7-2所示零件加工，毛坯：项目二任务七零件，件数：1，评分标准见项目二任务七任务评价（车间操作）。
图2-7-2 普通外螺纹零件巩固练习图
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