左旋攻螺纹循环指令G74介绍

指令格式：

G74 X_Y_Z_R_P_（Q_）F_K_；

该指令用于左旋螺纹的攻螺纹，即反旋螺纹的攻螺纹。

指令中的R，考虑到机床Z轴加速阶段，建议选择在距离被加工表面至少（1.5～2）P_h的位置上；F，在G94方式下为螺纹导程P_h与主轴转速n的乘积，在G95方式下为螺纹导程P_h。攻螺纹是在数控铣床和加工中心上加工小螺纹孔最常用的方法，一般常用来加工M3～M20的螺纹。

孔加工动作如下：在定位到孔心坐标之前，执行原先指定的转速、正反转，到孔心坐标时，主轴停止，到达R点平面后，主轴反转，以指定的进给值切削至孔底，暂停指定的一段时间后，输出“M05”，然后输出“M03”，按原进给值返回至R点平面，暂停指定的一段时间后，输出“M05”，然后输出“M04”，如果指定为G98模式，则快速返回至初始平面。

左旋攻螺纹循环指令G74的两种返回形式如图3-67所示。

图3-67 左旋攻螺纹循环指令G74的两种返回形式

在攻螺纹动作开始之后到返回动作完成之前，受系统变量No.3708＃6、No.3004的控制，有三个限制：①主轴倍率无效；②进给倍率无效；③进给保持无效。突然停电、系统复位、急停或驱动报警时，攻螺纹循环立即停止，丝锥可能损坏，折断在工件内。

（1）丝锥的选择

1）工件材料的可加工性是攻螺纹难易的关键，对于高强度的工件材料，丝锥的前角和下凹量（前面的下凹程度）通常较小，以增加切削刃的强度。下凹量较大的丝锥则用在切削扭矩较大的场合，塑性材料需要较大的前角和下凹量，以便卷屑和断屑。

2）加工较硬的工件材料，需要较大的后角，以减小摩擦，便于切削液到达切削刃，加工软材料时，太大的后角会导致螺纹孔扩大。

3）螺旋槽丝锥主要用于不通孔的螺纹加工。在加工硬度、强度高的工件材料时，所用的螺旋槽丝锥的螺旋角较小，可以改善其结构强度。

（2）底孔钻头的选择 采用切削丝锥攻螺纹时，底孔钻头直径的经验计算公式：

当P≤1mm时

D_孔≈M－P

当P＞1mm，攻钢、可锻铸铁、纯铜等塑性金属的内螺纹时

D_孔≈M－P

攻铸铁、青铜、黄铜等脆性金属的内螺纹时

D_孔≈M－（1.05～1.1）P

式中 D_孔——底孔钻头直径；

M——螺纹公称直径；

P——螺距。

（3）机用丝锥攻螺纹的切削速度（表3-11）

表3-11 机用丝锥攻螺纹的切削速度 （单位：m/min）

注：表中查得的数值，还需根据工件材料乘以相应的修正数值，30～50钢，正火状态取1.0，调质状态取0.85；08、10、15、20钢，均取0.7；普通合金钢，正火状态取0.9，调质状态取0.7；灰铸铁、青铜取0.8；可锻铸铁取1.0；黄铜、铝合金取1.2～1.3。

（4）攻螺纹时切削液的选用（表3-12）

表3-12 攻螺纹时切削液的选用

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（5）实体上丝锥的加工过程 实体上丝锥的加工过程如图3-51所示。

1）先铣削上表面，再加工螺纹，如果铸铁表面有砂眼、夹砂或缺肉，可以及时发现，避免浪费工时。加工过的上表面也可以作为孔深、螺纹深度的测量基准。若表面无要求，可以不铣。

2）用中心钻钻导向孔后，再钻底孔，然后倒角、攻螺纹。如果丝锥较小，可以把中心孔钻得深一点，连倒角一起加工了；如果用复合式刀具，钻孔的同时也完成了倒角；也可以用倒角刀具绕孔口加工一圈；或者用直径大一些的钻头倒角。

注意：

①在实际加工过程中，由于机床防护门多数是处于关闭状态的，所以一定要注意用耳朵听，要注意观察当刀具加工之后返回参考点换刀时，中心钻、底孔钻头是否破损，如果破损没有被发现，钻孔位置残留的刀具碎屑会使下一把刀具折断，或导致钻孔位置偏离。

②加工铝或铝合金等塑性金属，一定要加充足的切削液，每次加工后都要吹净螺纹孔的切屑和切削液，观察牙型是否发毛，因为丝锥的牙之间容易粘铝屑，造成工件报废。若牙型发毛，则直接更换丝锥。

3）加工循环的选择：钻中心孔选G81或G82，钻底孔选G81，攻右旋螺纹用G84，攻左旋螺纹用G74。

4）底孔深度：若是通孔，深度取螺纹孔下表面下方（0.18～0.42）D_孔＋（1～3）mm超越距离；若是不通孔，从钻肩计算，h_钻=h_有效＋0.7M；深度取从钻尖计算时，深度取h_钻=h_有效＋0.7M＋（0.18～0.42）D_孔。

5）攻螺纹深度：攻螺纹时，由于丝锥切削部分有锥角，端部不能切出完整的牙型，丝锥攻入深度h_丝锥应大于螺纹有效深度h_有效，一般可取h_丝锥=h_有效＋0.7M。

注意：如果是不通孔攻螺纹，在攻螺纹前建议使用M00，用气枪吹干净孔内的切屑后再攻螺纹。在测量螺纹深度和进入下一道工序前，用气枪吹干净螺纹孔内的切屑。

（6）刚性攻螺纹方式 攻螺纹的加工方式有两种：弹性攻螺纹和刚性攻螺纹。

1）弹性攻螺纹。使用浮动式攻螺纹夹头，利用丝锥自身的导向作用完成攻螺纹加工。若采用此种方式时，指令G84和G74中的F值不需要特别计算，一般取原F值的90％～95％。

2）刚性攻螺纹。在刚性方式下，通过控制主轴电动机（把它看成伺服电动机）以及在攻螺纹轴和主轴之间的插补进行攻螺纹。使用刚性攻螺纹夹套，在刚性攻螺纹方式时，主轴每旋转一周，攻螺纹轴就进给一定的距离（螺纹导程）。即使在加速或者减速期间，这种操作也不改变。因此，刚性攻螺纹必须严格保证主轴转速和刀具进给速度的比例关系，即

进给速度=主轴转速×螺纹导程

3）刚性攻螺纹指令。在FANUC系统中，在G84和G74指令的前面，加上M29指令，机床即进入刚性攻螺纹方式。

①格式：

a.在攻螺纹指令前的程序段中指定M29 S_；

b.在含有攻螺纹指令的程序段中指定M29 S_；

c.将参数No.5200＃0设为1，可以把G74/G84作为刚性攻螺纹G代码。

②说明：

a.该指令只是使系统进入刚性攻螺纹模式，攻螺纹循环还要使用G74或G84。

b.用G80取消刚性攻螺纹模式。

c.在刚性攻螺纹取消时，刚性攻螺纹所使用的S值被清除，成为与指定S0相同的状态，即不能在取消刚性攻螺纹之后，在后续的程序段中使用为刚性攻螺纹所指的S值。在切削刚性攻螺纹后，应根据需要重新指定S值。

d.使用G80和01组G代码［G00、G01、G02、G03、G60（No.5431＃0为1时）］，都可以解除刚性攻螺纹模式。

e.在M29指令和固定循环的G指令之间不能有S指令或任何坐标运动指令。

f.不能在取消刚性攻螺纹模式后的第一个程序段中执行S指令。

g.在G74/G84方式下，若将参数No.5200＃6设定为0，进给保持、单程序段将无效；将其设为1，进给保持、单程序段有效。

h.在刚性攻螺纹方式下切削深孔是困难的，这是因为塑性金属碎屑会粘在切削刃上，这样会增加切削阻力。这时，深孔刚性攻螺纹循环就很有用。将参数No.5200＃5设定为0，实现类似G73动作的高速深孔刚性攻螺纹循环；将其设为1，实现类似G83动作的深孔刚性攻螺纹循环。

i.主轴倍率和进给倍率虽然无效，但是通过设定参数可以使G74/G84退出时的主轴倍率和进给倍率（含深孔/高速深孔攻螺纹）有效。将参数No.5200＃4设定为1，在参数No.5211中设定倍率值，可以以1％为刻度单位，在0～200％的范围内设定。如果将参数No.5201＃3设定为1，可以以10％为刻度单位，在0～2000％的范围内设定。