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    [分享]轧辊零件数控车削工艺设计及编程举例 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2007-04-09
    — 本帖被 cyqdesign 从 机械加工与制造 移动到本区(2010-12-09) —
    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。 Um` !%  
    R2<s0l  
    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。 E4z)Mr#  
    l'[A? %L%{  
    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 r! %;R?c  
    8LzBh_J?  
    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。 q v*7K@  
    7[pBUDA  
    2) 工步顺序 >ut" OL9J  
    lLhL`C!  
    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。 fmX!6Kv  
    ② 自右向左精车外轮廓面。 YJV%a  
    tc+WWDP#"  
    2.选择机床设备 w_tJ7pz8T  
    88s/Q0l  
    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。
    SmwQET<H  
    图1 轧辊零件
    3.选择刀具 > L2HET  
    b97w^ah4gJ  
    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。 (V:E2WR  
    /YAJbr  
    4.确定切削用量 *ISZlR\#  
    QS[L~97m2M  
    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。 zAzP,1$?  
    Z @ dC+0[=  
    5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 SRIA*M.B}  
    {i0SS  
    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。 (t+;O;  
    %EbPI)yY3  
    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: 8.AR.o  
    W !w,f;  
    1)回参考点操作 "*1 f;+\  
    YyAJ m^o  
    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。 HBS\<}  
    }@ Z56  
    2)试切对刀 RGKYW>$0RR  
    nAIo{ F  
    主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。 *a;@*  
    IYn]U4P.  
    3)建立工件坐标系 >@xrs  
    3<?   
    刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。 ^hNgm.I  
    ULrr=5&8  
    换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。  xw^R@H  
    (.w Ie/  
    6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) -i0(2*<  
    ,mhQ"\+C  
    按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程): BS Iy+  
    ,YTIC8qKr  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 IN8>ZV`j)  
    N0020 G00 Z2 S500 M03 *4+3ObA  
    N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ f`9 b*wV  
    N0040 G01 Z-18.5 F100 ]H-S, lmV  
    N0050 G00 X30 f=C,e/sw  
    N0060 Z2 AjcX  N  
    N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ ;<yd^Xs  
    N0080 G01 Z-10 F100 /Jf.y*;  
    N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ UcBe'r}G  
    N0100 G90 G00 X30 aRG2@5  
    N0110 Z2 xh7cVE[UM  
    N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ t@u7RL*n:<  
    N0130 G01 Z-10 F100 A+6 n#  
    N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ 5N%93{L  
    N0150 G90 G00 X30 y_\p=0t8  
    N0160 Z2 *K> l*l(f]  
    N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ H*#s }9=kZ  
    N0180 G01 Z-10 F100 Q+4Xs.#  
    N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ o-}R?>  
    N0200 G90 G00 X30 ttq< )4  
    N0210 Z2 b;;Kxi:7$}  
    N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ ,;e-37^0l  
    N0230 G01 Z-4 F100 h`;F<PFW  
    N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 }!7DF  
    N0250 G90 G00 X25 sd@gEp)L  
    N0260 Z2  q>.t~  
    N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ rB&j"p}Q  
    N0280 G01 Z-4 F100  H[!Q  
    N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 eKFc W5O  
    N0300 G90 G00 X25 :2Rci`lp  
    N0310 Z2 ;3?J#e6;  
    N0320 X18 ;精车外轮廓 f`]E]5?  
    N0330 G01 Z0 F150 S800 kR~4O$riG  
    N0340 G91 X1 Z-1 E4aCGg  
    N0350 Z-3 k+GK1Yl  
    N0360 X3 Z-3 d!z).G  
    N0370 Z-3 iGeT^!N  
    N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 (Rg!km%2T  
    N0390 G01 Z-2 Qnb?hvb"d  
    N0400 X-1 Z-1 pW^ ?g|_}  
    N0410 G90 G00 X30 M j%|'dZz  
    N0420 Z150 QDT{Xg* I  
    N0430 M02 n6UU6t{  
    QRh4f\fY  
    编程之二 #~-&&S4a.J  
    Wu;|(2I  
    采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。  D6!+  
    )Gp\_(9fc  
    上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
    w |FV qX  
    图2 循环加工路线
    循环次数N的确定:N=Δ/ap Jas|P}{=fT  
    z,x"vK(  
    其中: QpTNU.v5f  
    Δ----最大加工余量 #5:A?aj  
    ap----每次背吃刀量 lJY=*KB(6  
    =RE_Urt:  
    若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 } 9s  
    [qMO7enu#  
    加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。 B5r_+?=2e  
    3$yL+%i  
    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㎜。 ]S aH/$  
    ygY+2  
    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): q]%bd[zkz  
    4lf36K ,  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 ]`H.qV  
    N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ jz7ltoP  
    N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 :.<TWBoV  
    N0040 Z-3 =&/a\z!  
    N0050 X3 Z-3 sP8&p*TJF  
    N0060 Z-3 ~@?-|xLqQ  
    N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 }w^ T9OC  
    N0080 G01 Z-2 >MY.Fr#.m  
    N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 +5|nCp6||j  
    N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ LtWU"42  
    N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ &b")`p&K  
    N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ LP6FSo~K  
    N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 Z?aR9OTP  
    N0140 G90 G00 Z150 6|qvo+%  
    N0150 M02
     
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