如图1所示轧辊工件,毛坯为φ55㎜×18㎜盘料,φ12+0。05 ㎜内孔及倒角和左右两端面已加工过,材料为45钢。
? ZN8Ku .}z&$:U9[ 采用阶梯切削路线编程法,刀具每次运动的位置都需编入程序,程序较长,但刀具切削路径短,效率高,被广泛采用。
ph3[}><6 M6g!bK2l 1.根据零件图样要求、毛坯及前道工序加工情况,确定工艺方案及加工路线
Dj %jrtT dIK!xOStA 1)以已加工出的φ12+0。005㎜内孔及左端面为工艺基准,用长心轴及左端面定位工件,工件右端面用压板、螺母夹紧,用三爪自定心卡盘夹持心轴,一次装夹完成粗精加工。
@AWKEo<7.I %,)[%>#{ 2) 工步顺序
r,0> 40^ *t*yozN ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。
Ip<STz]- ② 自右向左精车外轮廓面。
< FN[{YsA `Y$LXF~,Om 2.选择机床设备
LqU]&AAh RdvJA:;q 根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
]@Zj-n8 图1 轧辊零件
3.选择刀具
uTn(fs)D OyTBgS G?a 根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。
F"9qBl~ &@{Ba~S 4.确定切削用量
B_@>HZ\& A;{8\e 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定,详见加工程序。
yyBfLPXZ Imi_}NB+ 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
r@iGMJx$ 8R-?x/: 确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,建立XOZ工件坐标系,如图所示。
YY$K;t{dk Xhi9\wteYw 采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点,如图所示。采用MDI方式操纵机床,具体操作步骤如下:
t7R; RF }CQ GvH 1)回参考点操作
<A!v'Y |J~;yO SD 采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。
szWh#O5= 9\|3Gm_ 2)试切对刀
+
PGfQN hOw7"'# ! 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
hPhN7E03 du`],/ 6 3)建立工件坐标系
Xgop1 "r.pU(uxt 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
uKhfZSx0w t0Ec`+) 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
~`
#t?1SP ?%;)> :3N 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
Ql#:Rx>b ?][Mv`ST 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
Rs5G5W@"A !QP~#a% N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
>fQ-(io N0020 G00 Z2 S500 M03
"(T@*"vX2 N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
fWF\V[ N0040 G01 Z-18.5 F100
EPdR-dC^wE N0050 G00 X30
KxK$Y.y] N0060 Z2
qnruatA N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
ym<G.3%1 N0080 G01 Z-10 F100
m9xO& @#vx N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
QT^W00h N0100 G90 G00 X30
W=]QTx,J N0110 Z2
Oh-HfJyi N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
b pExYyt N0130 G01 Z-10 F100
;o"}7'4*R% N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
^!N _Nx/M N0150 G90 G00 X30
[C/h{WPC- N0160 Z2
+7d%)t N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
LlX 7g_! N0180 G01 Z-10 F100
lhJT& N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
rEs,o3h?po N0200 G90 G00 X30
Cc/?-0a2! N0210 Z2
|cUlXg= N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
H?UmHwwE N0230 G01 Z-4 F100
LW0't}
z N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
!x|OgvJ N0250 G90 G00 X25
)O2giVq7[0 N0260 Z2
j<wWPv N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
cm]8 m_! N0280 G01 Z-4 F100
i
wQ'=M N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
U!^\DocAY N0300 G90 G00 X25
2o?!m2W N0310 Z2
,W7\AY07] N0320 X18 ;精车外轮廓
3($%A GKJ N0330 G01 Z0 F150 S800
W}.;]x%1B N0340 G91 X1 Z-1
bgL`FW i3 N0350 Z-3
z(K[i?& N0360 X3 Z-3
]X;Ty\UD& N0370 Z-3
@T>)fKCg N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
uZ\ > N0390 G01 Z-2
oq(um:m N0400 X-1 Z-1
??ah N0410 G90 G00 X30
(X QgOR# N0420 Z150
xSug- N0430 M02
F=$2Gz
'RT uXNJ{]o 编程之二
K zKHC ID E3>D 采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。
Z?O aY4 3RZP 12x 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
p!|ok#sW 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
FsTE.PT Z"]
ben 其中:
B&+V %~/
Δ----最大加工余量
w*u HB;? ap----每次背吃刀量
N9Y,%lQ|B8 6rF[eb 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
|wQ|h$| H&6lQ30/) 加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。
z2A7:[ w J/k\ 循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外,还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件,X向退刀量取2㎜,Z向退刀量确定为18㎜,X向进刀量为[(52-36)/2+2] ㎜=10㎜。
n$F&gx'^ Jou~>0,/j 注意:采用循环编程必须使用G91指令,精加工轮廓循环加工程序如下(该程序用于CJK6136D车床):
HhH[p E l;b5 v]~ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
K%1'zSAyK N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
90Jxn'>^ N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
@{j'Pf' N0040 Z-3
dNB56E)5`J N0050 X3 Z-3
4Fgy<^94` N0060 Z-3
]}<wS]1 N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
v1 d] N0080 G01 Z-2
Xd!=1:: N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
S/"-x{Gc2v N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
[Z`q7ddd^ N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
K!lGo3n] N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
/NNe/7'l N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
3&/5!zOg) N0140 G90 G00 Z150
iL\<G}
I N0150 M02