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。
qEST[S V :Tg+)c Z 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。
SE]5cJ'> fj5g\m 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
1I9v`eT4 /^BC
Qaj 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。
vv @m{,7#Y -o6rY9\_! 2) 工步顺序
8I#ir4z#< n_e'n|T 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:!L+t*}6 ② 自右向左精车外轮廓面。
EE!}$qOR ,94<j," 2.选择机床设备
E6A"Xo x.?5-3|d$ 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。
RU:Rt' 图1 轧辊零件
3.选择刀具
|:=o\eu& ^hC'\09=c 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。
d]l8ei@>h B ;1qy[ 4.确定切削用量
7w/IHM L ;hX( /T 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。
!LI<%P) n~* ".ZC'Y 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
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B )r-,M 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。
}~XWtWbd- z*eBjHbF 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:
Cl}nPUoL f&^(f1WO 1)回参考点操作
5yy:JTAH5 i<m(neX[H 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。
FRBu8WW0L jhNFaBrS 2)试切对刀
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/:DJ fGo4&( U 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㎜。
k"(]V $<^t][{ 3)建立工件坐标系
9)q3cjP{< ,^#Jw`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。
x *eU~e_jP 7;"0:eX 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
{*ak>Wud /U~|B.z@6 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
200yN+ ec "ZuuSi 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):
*v>ZE6CL 2@&r!Q|1vR N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
J-F".6i5 N0020 G00 Z2 S500 M03
SUncQJJ0S* N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
BX,)G HE N0040 G01 Z-18.5 F100
ggr N0050 G00 X30
)+E[M!34 N0060 Z2
0+1wi4wy/ N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
6o3
bq| N0080 G01 Z-10 F100
157_0 N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
<B"sp r&1 N0100 G90 G00 X30
)ZJvx%@i N0110 Z2
[I $+wWW_ N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
^.SYAwL N0130 G01 Z-10 F100
]b/]^1-(b N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
U=on}W3V2 N0150 G90 G00 X30
mP(3[a_Q N0160 Z2
'Ts:. N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
Hd|l6/[xz N0180 G01 Z-10 F100
W?
iA P N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
i=8iK#2 h N0200 G90 G00 X30
v<qh;2 N0210 Z2
z*y!Ml1 N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
pJpapA2l*6 N0230 G01 Z-4 F100
Zo9<96I& N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
!liV Y] N0250 G90 G00 X25
PxHFH pL N0260 Z2
vh9* >[i N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
z3fv}_\z N0280 G01 Z-4 F100
DHidI\*gT N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
!*IMWm> N0300 G90 G00 X25
|.IH4
K N0310 Z2
X|M!Nt0' N0320 X18 ;精车外轮廓
o_b[ * N0330 G01 Z0 F150 S800
i%glQT N0340 G91 X1 Z-1
x%P|T3Qy5 N0350 Z-3
<P9fNBGa N0360 X3 Z-3
(}"D x3K N0370 Z-3
-+9[X*VCc N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
$6QIYF"" N0390 G01 Z-2
8#I>`z^F N0400 X-1 Z-1
I-7LT?r N0410 G90 G00 X30
3P>gDQP N0420 Z150
0ju1>.p N0430 M02
q>q:ZV @u3`lhUcT 编程之二
I0=_=aZO( k_=SDm a 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。
y!e]bvN Ae)xFnuq3 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。
QaX.Av 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
4 p_C+4 )oEVafNsT 其中:
o3ZN0j69| Δ----最大加工余量
3KLUH=)P ap----每次背吃刀量
h\m35'v! <J[le= 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
e_BG%+;G, ffCDO\i({ 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。
=O/Bte. ~PQ.l\C 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㎜。
;rh.6D l ^s,3*cAU 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):
lwnO iP/v"g"g N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
!`ol&QQ# N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
!\]^c N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
,RP-)j"Wff N0040 Z-3
R^Rc!G} N0050 X3 Z-3
c=\tf~}^Ms N0060 Z-3
!+xQ N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
a|ft l&uk N0080 G01 Z-2
-luQbGcT3 N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
a+h$u N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
#mH@ /6,#[ N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
5Iu5N0cn N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
tMr7d N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
|%_C$s% N0140 G90 G00 Z150
Z:b?^u4. N0150 M02