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。
z8HOig? pLB~{5u>;- 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。
_wMc7`6F n<
npJ* 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
} 0su[gy[ El3Y1g3+3 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。
blbL49; `zQ2i}Uju 2) 工步顺序
A 9I5 j<H5i} 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。
6[r-8_ ② 自右向左精车外轮廓面。
M4MO)MYJ L>4!@L5) 2.选择机床设备
tOQ2947zk 5u(,g1s}UZ 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。
58S >B' 图1 轧辊零件
3.选择刀具
)Sz2D[@n f{s}[p~ 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。
y5" b(nb azEN_oUV 4.确定切削用量
>_R,^iH" [^oTC; 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。
cV=0)'&<`_ FU;b8{Y 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
SSoD}N @xKfqKoqg 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。
{#-I;I: 3>Ne_kY 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:
dRl*rP/ |wef [|@% 1)回参考点操作
wrORyj ~353x%e' 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。
R^[b
I; $2tPqZ> 2)试切对刀
L?aaR%6# mmN!=mf* 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
;|C[.0;kgv ],!7S"{97 3)建立工件坐标系
A*&`cUoA =f{)!uW<4 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
x{GKz# /w5~ O: 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
p#k>BHgnF _'CYS3-P3 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
8eAc 5by wD*z >v$ 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):
fga{b7 UKfC!YR2J8 N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
TGSUbBgU N0020 G00 Z2 S500 M03
/'yi!:FZFC N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
@<^_ _." N0040 G01 Z-18.5 F100
at N%csA0 N0050 G00 X30
:6N'%LKK N0060 Z2
ceKR?%8 s N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
[xm{4Ba2X N0080 G01 Z-10 F100
GjHV|)^ N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
\A~r~ N0100 G90 G00 X30
[,@gSb|D? N0110 Z2
IJ#G/<ZJZ N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
m VSaC N0130 G01 Z-10 F100
In3},x+$ N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
Cp`>dtCd N0150 G90 G00 X30
/o/0 9K N0160 Z2
;!k{{Xndd N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
~7kIe+V N0180 G01 Z-10 F100
<Z0N)0| N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
|z]O@@j$ N0200 G90 G00 X30
tf:4}6P1 N0210 Z2
RV%aFI ) N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
Xa=M{x N0230 G01 Z-4 F100
7Ud N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
vk^ /[eha N0250 G90 G00 X25
UNoNsmP N0260 Z2
Z'u:Em N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
%-A #7\ N0280 G01 Z-4 F100
b*AL,n? N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
2c%*u {=: N0300 G90 G00 X25
y*f5_ N0310 Z2
|afzW=8' N0320 X18 ;精车外轮廓
ZRD@8'1p N0330 G01 Z0 F150 S800
"Z\^dR N0340 G91 X1 Z-1
+WxZB N0350 Z-3
=7*k>]o N0360 X3 Z-3
65@,FDg*i N0370 Z-3
)/B'
ODa N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
T({]fc!c N0390 G01 Z-2
Y[\ZN N0400 X-1 Z-1
6wmMg i_m N0410 G90 G00 X30
96 ozt UK N0420 Z150
*irYSTA$ N0430 M02
N~Kl{">` t9Sog~:' 编程之二
z }t{bm fw[Z7`\Q5 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。
qYwEPGa\ m4 :| 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。
|q(
.j4[i 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
DbL=2 s={jwI50 其中:
A.D@21py Δ----最大加工余量
J7p'_\ ap----每次背吃刀量
_xHEA2e! nw)yK%`;M 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
Vk#wJ- K]<49`MX 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。
[q<Vm- QoU0>p+2 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㎜。
&:}{?vU S<-e/`p=H 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):
ipIexv1/S K<_bG<tm_ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
A-8[8J N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
(B0tgg^jj, N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
jMH=lQ+8 N0040 Z-3
iaq+#k@ V N0050 X3 Z-3
A<+veqb4 N0060 Z-3
;1wRo`RD N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
S(c&XJR N0080 G01 Z-2
E\X:VQ9 N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
G<8d=} N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
]<zjD%Ez N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
U)3*7D N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
d=6FL" .o N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
pc=f, N0140 G90 G00 Z150
|#)S`Ua1 N0150 M02