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。
AGLscf. ;4Y%PVz~D 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。
^R:cd8+?% ZK>WW 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
t+9][Adf H$y-8-&) 1)以已加工出的φ12+0。005㎜内孔及左端面为工艺基准,用长心轴及左端面定位工件,工件右端面用压板、螺母夹紧,用三爪自定心卡盘夹持心轴,一次装夹完成粗精加工。
|JQQU!x YW7b)uYf 2) 工步顺序
"'D=,* )c `7( nY ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。
@`gk|W3 ② 自右向左精车外轮廓面。
V4_=<W \B,(k< 2.选择机床设备
N;\'N
ne nDHTV!]< 根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
uD^cxD 图1 轧辊零件
3.选择刀具
rx] @A @)fd}tV 根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。
ZpnxecJUJ R6]Gk)5 4.确定切削用量
8uWa=C) [PDNwh0g5 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定,详见加工程序。
))"6ern 9b9$GyI 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
XCBL}pNkR "g1)f"pL 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。
h2XfC.f 2.l:O2< 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:
FY#C.mL / G7vwC 1)回参考点操作
ee^{hQi 8|\8O@ 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。
Sy0$z39 K1M%!JKh)x 2)试切对刀
0eDHu ,^\2P$rT 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㎜。
0"f\@8r( L6|oyf 3)建立工件坐标系
67Th;h*sh kZmpu?P 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。
4bYK}oS uFinv2Z' 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
%`1q-,>v G$F<$ 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
J^Wa8Q;9lX Yp^rR }N 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):
P&*2pX: Z/Dx,zIR N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
Yfzl%wc N0020 G00 Z2 S500 M03
wNpTM8rfU# N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
klT@cO-9 N0040 G01 Z-18.5 F100
7%x[q} N0050 G00 X30
fof TP1 N0060 Z2
n'E(y)9| N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
Bf ~vA4 N0080 G01 Z-10 F100
r{L>
F]Tw N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
U@uGNMKR N0100 G90 G00 X30
0dE@c./R i N0110 Z2
S.-TOE N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
8
Hg+H=? N0130 G01 Z-10 F100
pZqq]mHK N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
U`, 6 * MS N0150 G90 G00 X30
|B.Y6L6l N0160 Z2
) l:[^$=, N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
=5~jx N0180 G01 Z-10 F100
nrub*BuA N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
(MxQ+D\ N0200 G90 G00 X30
,St#Vla N0210 Z2
eD?tLj N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
1WxK#c-) N0230 G01 Z-4 F100
< $lCkSx<Q N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
_=F=`xu N0250 G90 G00 X25
W$hx,VEy` N0260 Z2
a|t$l=|DD N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
-*X a3/kQ N0280 G01 Z-4 F100
;-~B)M_S` N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
w0rRSD4S8B N0300 G90 G00 X25
6t[+pL\b N0310 Z2
Lt?lv2k=L N0320 X18 ;精车外轮廓
4xjP iHd< N0330 G01 Z0 F150 S800
` Mjj@[ N0340 G91 X1 Z-1
|"ls\ 7 N0350 Z-3
.,<1%-R34q N0360 X3 Z-3
N
+Yxz;Mg N0370 Z-3
n'n/Tu N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
"l3_=Gua N0390 G01 Z-2
Cjm`|~&e+ N0400 X-1 Z-1
`VA"vwz N0410 G90 G00 X30
Gp?a(-K5 N0420 Z150
mqD}BOif N0430 M02
4":KoS`,j jS]ru-5. 编程之二
%?0:vn g:g\>@Umo 采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。
%(3|R@G. FtP0krO( 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
I| w"/"U 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
KKja/p (y=C_wvqZ 其中:
}aa'\8 Δ----最大加工余量
u^@f&BIG]: ap----每次背吃刀量
vYwYQG T"{>t 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
Qp)v?k ] ^S4d:-.3 加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。
M8kPj8}{ U dT*E: 6 循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外,还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件,X向退刀量取2㎜,Z向退刀量确定为18㎜,X向进刀量为[(52-36)/2+2] ㎜=10㎜。
M8MRoA6F ~ (|5/
p7t 注意:采用循环编程必须使用G91指令,精加工轮廓循环加工程序如下(该程序用于CJK6136D车床):
7OcWC-< 1F5XvQl N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
|7'df &CA N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
YqhAZp< N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
[\^n= N0040 Z-3
pA'4|ffwe N0050 X3 Z-3
q( N0060 Z-3
dU&a{$ku[ N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
}MJy
+Z8& N0080 G01 Z-2
^n*)7K[
N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
|^&b8 N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
pNG:0 N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
2%DSUv:H% N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
@E&J_un N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
G,&<<2{(f; N0140 G90 G00 Z150
5Yg'BkEr N0150 M02