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。
iR9iI!+;N $_y"P 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。
:2?du v{9eEk1 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
pd|s7 yC
-4wn* 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。
h(9K7 <K43f#% 2) 工步顺序
bvoR?D\-" ojaZC,} 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。
}\@*A1*X2 ② 自右向左精车外轮廓面。
6l4l74 $I.'7
&h; 2.选择机床设备
NH{0KZ
R 7-^d4P+|g 根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
>7n(*M 图1 轧辊零件
3.选择刀具
oyUf/Sl k,?k37%T] 根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。
y,aASy!Q j8lbn |. 4.确定切削用量
}}
IvZG& P6MT[ 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定,详见加工程序。
I*X|pRD 'b-}KDP 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
`18G
5R P^
a$? 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。
rIXAn4,dTv WPPmh~: 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:
Eq|_>f@@8 Z@1rs# 1)回参考点操作
9N9;EY-U t({:TQ 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。
:5ji.g* 0 N(D_*% 96 2)试切对刀
~($h9*\ n04Zji(F@ 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
y'(;!5w k}/0B 3)建立工件坐标系
"Li"NxObCA 1:8ZS 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
C\1Dy5 . uhP( 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
Mq$e5&/ xC|7"N^/ 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
y0Ag px f@Db._E 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):
myH#.$=A zE<}_nA N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
&7;W=uF N0020 G00 Z2 S500 M03
NJ3b Oq N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
{4
*ob@w* N0040 G01 Z-18.5 F100
#\fApRL N0050 G00 X30
0rF{"HM~ N0060 Z2
I"r*p? N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
Tc{r}y[) N0080 G01 Z-10 F100
8USF;k N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
OD{Rh(Id N0100 G90 G00 X30
u" nyx0< N0110 Z2
!uHX2B+~ N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
)abo5 N0130 G01 Z-10 F100
zDC-PHFHQ N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
8hdd1lVKO8 N0150 G90 G00 X30
i,,U D N0160 Z2
>wZ!1Jq N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
._#|h5 N0180 G01 Z-10 F100
UDhW Y.`'~ N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
]^R;3kU4Q N0200 G90 G00 X30
}]kzj0m N0210 Z2
;4%^4<+3 N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
dnH?@K N0230 G01 Z-4 F100
ji:JLvf]% N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
"|(+~8[ N0250 G90 G00 X25
/&a[D2 N0260 Z2
<Xv]Ih?@f` N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
`G,\=c~{A N0280 G01 Z-4 F100
B]#0]-ua N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
0OP6VZ\ N0300 G90 G00 X25
c[f N0310 Z2
XzkC ]e' N0320 X18 ;精车外轮廓
zN0^FXGD N0330 G01 Z0 F150 S800
P'R!"
# N0340 G91 X1 Z-1
wYPJji
D N0350 Z-3
C([TolZ N0360 X3 Z-3
["kk.*& N0370 Z-3
xbSix:R=Z N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
RKx"
}<#+ N0390 G01 Z-2
N.l+9L0b N0400 X-1 Z-1
%TP0i#J N0410 G90 G00 X30
['Hl$2 j N0420 Z150
^3^n|T7le N0430 M02
P_
U[OM\ +m^ gj:yL 编程之二
UzWf_r =LC:1zn4 采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。
aTxss:7] TkM8GK-3 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
'D;v>r 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
jA?A)YNQb 4 bw8^ 其中:
@Xts}(L Δ----最大加工余量
7LbBS:@3z_ ap----每次背吃刀量
.i)
H1sD BRLrD/8Le 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
xrs?"]M[ IVjH.BzH9 加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。
40w,:$ .y\j .p 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㎜。
b3N1SC:Wn mmE\=i~ 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):
e$u=>=jV] i7_Nv N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
B4Ko,=pg N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
JR] /\( N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
G:7HL5u N0040 Z-3
5|z>_f.^pS N0050 X3 Z-3
QpxRYv N0060 Z-3
Uus%1hC%a N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
">_<L.,I N0080 G01 Z-2
[#hpWNez(> N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
ux`)jOQ`Y] N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
ce7$r*@! N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
A/ZZ[B- N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
.0+=#G> N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
-}#=L@ N0140 G90 G00 Z150
?y_W%ogW N0150 M02