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( Q[A (yoF 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。
GK1P7Qy?V k"E|E";B 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
Wu/:ES)C !wC(
]Y 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。
,+X:#$ -s\R2_( 2) 工步顺序
&'Xgf!x l;@bs 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。
i=&]%T6Qk ② 自右向左精车外轮廓面。
/J9Or{#r 93=?^ 2.选择机床设备
r.c:QY$ rr>6; 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。
9P*f 图1 轧辊零件
3.选择刀具
?)Je%H +pQ3bX 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。
eI%kxqc S;oRE'kk 4.确定切削用量
|io)?`pj 3QF[@8EH{ 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。
S+*>""= -Ir>pY\! 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
RL
H!f1cta iiWpmE<, 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。
6$l?D^{ w O6>jW
7 采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点,如图所示。采用MDI方式操纵机床,具体操作步骤如下:
F+L%Ho;@P 8idI Jm%y 1)回参考点操作
)`6OSB 4YoQ*NQw- 采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。
4vNH"72P \f=kQbM 2)试切对刀
/ %iS\R%ca '8FHn~F 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
aj=-^iGG 50a';!H 3)建立工件坐标系
s'OK])>` 4UK>Vzn 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
I!Mkss xc TI\EkKu" 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
GkI{7GD:z )1$H7| 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
yo%Nz" `b%^_@Fb 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):
N8=-=]0G U* uMMb}$ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
l}k'ZX 4 N0020 G00 Z2 S500 M03
LI^D\ N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
o/[Ks;l N0040 G01 Z-18.5 F100
ej1WkaR8
N0050 G00 X30
"-j96
KD N0060 Z2
nc1?c1s,f N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
T0.sL9 N0080 G01 Z-10 F100
ooP{Q r N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
J25/Iy*byG N0100 G90 G00 X30
8 qZbsZi4 N0110 Z2
;jO+<~YP! N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
/!y;h- N0130 G01 Z-10 F100
MBnxF^c&P N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
}SyK)W5Y N0150 G90 G00 X30
)-Z*/uF^ N0160 Z2
A
PrrUo N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
3#GIZL}!x N0180 G01 Z-10 F100
nZG
zez N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
<I 0om(P N0200 G90 G00 X30
wDW/?lT& N0210 Z2
F+j"bhe N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
3(gOF&Uf9 N0230 G01 Z-4 F100
9l:[jsk<d N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
*P&lAyt6 N0250 G90 G00 X25
52^,qP'6 N0260 Z2
8i<]$ N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
"L8Hgwg N0280 G01 Z-4 F100
gvL*]U7 N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
t2|0no N0300 G90 G00 X25
f zL5C2d N0310 Z2
x}=Q)|)] N0320 X18 ;精车外轮廓
"
RIt N0330 G01 Z0 F150 S800
=kz HZc N0340 G91 X1 Z-1
"?FBbJ
N0350 Z-3
J aJ/|N N0360 X3 Z-3
_a_T`fE&de N0370 Z-3
NL2D, N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
6E(..fo:" N0390 G01 Z-2
JNP6qM N0400 X-1 Z-1
oZdY0n h4 N0410 G90 G00 X30
lhf5[Rp N0420 Z150
"9N;&^I N0430 M02
MmFtG- =}Q|#C 编程之二
jM-5aj[K l-x- 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。
2 gca* 6$zd2N? 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。
+At0V( 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
n-,mC/4 P\QbMj1U 其中:
OI3j!L2f Δ----最大加工余量
a=v H:D ap----每次背吃刀量
i CB:p vj]h[=: 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
Ug4o2n0sk +rhBC
V 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。
G|||.B8 "D
KrQ,L 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㎜。
LvZ',u} {.DY\;Q 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):
WLta{A? NW*#./WdF8 N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
]Zc\si3i& N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
tCPK_Wws?Z N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
4]-7S l, N0040 Z-3
6Tc!=lk N0050 X3 Z-3
]v?jfy N0060 Z-3
{>XoE % N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
>p" U| N0080 G01 Z-2
I[w5V;>* N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
2vb qz N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
17 0r 5 N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
A>HCX 4i N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
{)
sE;p- N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
7KJ0>0~Et N0140 G90 G00 Z150
G)_Zls2; N0150 M02