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。
1Ar6hA 4;_<CB 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。
!alO,P%>r -%h0`hOG{ 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
'/h~O@Rw E2
5:eEXa 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。
?9?eA^X% xIrRFK9[Q 2) 工步顺序
r2Wx31j{ W8/8V, 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。
dp&bcR) ② 自右向左精车外轮廓面。
b')Lj]%;k H=f'nm]dQ 2.选择机床设备
p{sbf;-x} ,%L>TD'48s 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。
neHozmm| 图1 轧辊零件
3.选择刀具
/{j") `2j \(N, 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。
9 aE.jpN LMV0:\> 4.确定切削用量
t]j4PNzn f\Fk+)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。
-d|VXD5N upJ|`,G{ 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
W/U_:^[- bhIyq4N 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。
5:=ECtKi 5_d=~whO&2 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:
CUS^j kH)JBx. 1)回参考点操作
X1P_IB <IX)D `mf 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。
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/& azUEp8`| 2)试切对刀
G?y'<+Awt 9O%4x"*PO 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㎜。
q$;'Fy%oy R]-$]koQO 3)建立工件坐标系
fO4e[g;G C&\vVNV;9 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。
bwo{
Lw~ dwQ*OxFl 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
dXe.
5XC l<](8oc.
w 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
lu GEBPi Qe~2'Hw#9 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):
W[dMf!( Dm3/i|Y N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
bEXm@-ou N0020 G00 Z2 S500 M03
Wgh4DhAW N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
<Wn"_Ud= N0040 G01 Z-18.5 F100
yxECK&&P0# N0050 G00 X30
"dKYJ&$ N0060 Z2
.
k6) N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
)P{I<TBI; N0080 G01 Z-10 F100
UL/|!(s N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
m-SP #?3 N0100 G90 G00 X30
/f_c?| N0110 Z2
T4W"!4[ N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
5X7kZ!r N0130 G01 Z-10 F100
X9:(}=E
V N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
!~'\Ey N0150 G90 G00 X30
iw Hy!Vi-5 N0160 Z2
sFEkxZi< N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
cI)XXb4 N0180 G01 Z-10 F100
[\h k_(} N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
qM`XF32A$ N0200 G90 G00 X30
$RQ7rL3g{ N0210 Z2
u5f+%!p N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
;w(]z N0230 G01 Z-4 F100
>`jsUeS N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
Tl#Jf3XY} N0250 G90 G00 X25
q2I;Ly\3o N0260 Z2
XA[GF6W,Y N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
s*g yk N0280 G01 Z-4 F100
#\+TKK N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
E)Z$7;N0x N0300 G90 G00 X25
5XNIX)H N0310 Z2
&FWPb# N0320 X18 ;精车外轮廓
Jmb [d\ /D N0330 G01 Z0 F150 S800
4>4*4!KR} N0340 G91 X1 Z-1
(D'Z4Y N0350 Z-3
guC/eSxv N0360 X3 Z-3
4#5w^ N0370 Z-3
W{OlJRX8 N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
}2Lh'0 xY N0390 G01 Z-2
XpzdvR1 N0400 X-1 Z-1
bQ-5uFe~$B N0410 G90 G00 X30
5Wj+ey^^w N0420 Z150
PN{l)&K2. N0430 M02
oZO6J-ea ^4LkKYMS 编程之二
_nR8L`l*z H_'i.t 'SS 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。
~U:{~z D[)")xiG 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。
&XosDt 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
-ob_]CKtJ~ s-eC' )w~E 其中:
LxkToO{ Δ----最大加工余量
d\`A
^ ap----每次背吃刀量
,ZcW+! Qp7|p 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
c'_-jdi`>_ lKs*KwG 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。
T0W B 4Vj|k\vE4 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㎜。
g$~3 @zD sXI_!)H 注意:采用循环编程必须使用G91指令,精加工轮廓循环加工程序如下(该程序用于CJK6136D车床):
-
Z "w ZVpMR0! N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
UYH;15s N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
S .rT5A[ N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
mt7}1s,i[ N0040 Z-3
TH2D ;uv N0050 X3 Z-3
SoODss~X N0060 Z-3
u~yJFIo N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
<ns[(
Q N0080 G01 Z-2
-zg,pK$+ N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
1)u
3 N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
2O {@W +Mt N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
KyW6[WA9 N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
FG7}MUu N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
?eT^gWX N0140 G90 G00 Z150
/-<S F T` N0150 M02