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。
8~3I^I_v +'_ peT.8 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。
*E+VcU TSVlZy~Xo 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
1C0'
Gf)3 k106fT]eX 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。
%!8w)1U q>.C5t'Qx 2) 工步顺序
-Ua&/Yd/} )&l5I4CIf 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。
[}l#cG6 k ② 自右向左精车外轮廓面。
z<gII~% Rln\ 2.选择机床设备
4j(`koX_ PbFbihg 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。
#/HZ[Vw 图1 轧辊零件
3.选择刀具
4/OmgBo' F<Xtp8 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。
[3x},KM ppGWh 4.确定切削用量
[I/ZzDMX 8,(--A 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。
ZD4aT1|Q7 204"\mv 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
&P"1 3]^@ u"m TS& 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。
kSEgq<i! *Ea)b- 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:
{
SDnVV VP<LY/'f 1)回参考点操作
z[K)0@8 6 t+\<i8 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。
A4Q{(z-? ta^$&$l 2)试切对刀
}$g"|;<ha \:+ NVIN 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
`gyke2n p,!IPWo 3)建立工件坐标系
e X6o7a pl$wy}W- 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。
mq(-L r$Ni>[as 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
F{rC{5@fj o-JB,^TE 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
Rt5pl,Nf eu":\ks 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
<":83RCS hT `&Xb N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
b"nkF\P@Fj N0020 G00 Z2 S500 M03
C](djkA$ N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
wQ[!~>A N0040 G01 Z-18.5 F100
9+/D\|"{ N0050 G00 X30
\HG4i/V:h N0060 Z2
1_l)$" N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
/a)^) N0080 G01 Z-10 F100
N(3Bzd) N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
'Gamb+[ N0100 G90 G00 X30
PZO.$'L|7 N0110 Z2
Cl3L)
N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
t=|}?lN< N0130 G01 Z-10 F100
Qvel#*-4 N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
L\5:od[EP N0150 G90 G00 X30
Db;>MWt+e N0160 Z2
?%#no{9 N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
p"- %~%J= N0180 G01 Z-10 F100
2%J] })
N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
jbUg?4k! N0200 G90 G00 X30
Zg0nsNA
N0210 Z2
`^
a:1^ N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
#p]V? N0230 G01 Z-4 F100
XBB>" N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
*YGj^+ N0250 G90 G00 X25
~wOMT N0260 Z2
E9Dy)f]#W N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
s@GE(Pu7 N0280 G01 Z-4 F100
~%eE%5!k N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
R3.w")6 N0300 G90 G00 X25
7oc Ng N0310 Z2
:UAcS^n7h" N0320 X18 ;精车外轮廓
a>9_#_hI N0330 G01 Z0 F150 S800
{u9n?Z% N0340 G91 X1 Z-1
t
o8J
N0350 Z-3
y7+n*|H N0360 X3 Z-3
5wha _Yet N0370 Z-3
,-8Xb+!8I N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
uXvE>VpJG N0390 G01 Z-2
-#R`n'/ N0400 X-1 Z-1
;uv$>Fauk N0410 G90 G00 X30
m1X*I N0420 Z150
SGba6b31 N0430 M02
cIC/3g}] -AU'1iRcK7 编程之二
~D`R"vzw= '.8eLN 采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。
zAvI f 5w{U/v$Z 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。
[dUAb 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
!!8;ZcL}Z p@O,-&/D 其中:
e'c3.sQ|? Δ----最大加工余量
0NU3%
4? ap----每次背吃刀量
UH;bg}=8 qJO6m-
若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
E>gLUMG$ /~7M @`1 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。
JUXBMYFus Evqy e; 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㎜。
2"j&_$#l5X DMs8B&Y= 注意:采用循环编程必须使用G91指令,精加工轮廓循环加工程序如下(该程序用于CJK6136D车床):
[;4ak)! c&aqN\'4" N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
x1STjI>i N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
k6GQH@y! N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
(n_.bSI N0040 Z-3
#pPR>,4 N0050 X3 Z-3
0(9gTxdB N0060 Z-3
4>H0a N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
k>8OxpaWv? N0080 G01 Z-2
+
65<|0 N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
|u$*'EsP N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
oL }d=x/ N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
k6Vs#K7a N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
zQt)>Qx_ N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
7}~nQl2 N0140 G90 G00 Z150
mo=@Zt N0150 M02