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。
Io)@u~yz 8.D9OpU 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。
r1xhplHH@ +q~dS. 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
>Co5_sCe Y/n],(t) 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。
ljO t~@Ea :]IYw!_-p 2) 工步顺序
pGSS
O<qo%fP 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。
G(7WUMjl ② 自右向左精车外轮廓面。
GMoE,L G9a6 $K)b 2.选择机床设备
}JBLzk5| d}]jw4 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。
K<ok1g'0 图1 轧辊零件
3.选择刀具
]s:%joj%^ gLPgh%B4 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。
{vAv ;m SH M@H93 4.确定切削用量
R9lb<` ioS(;2F 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。
;_=+h,n 8Ir
= @ 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
+`~6Weay #R3|nL 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。
AtW<e;!0te );5H<[ 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:
Q96^rjY Oi4tG&q 1)回参考点操作
{Zy)p%j8 Mi&jl_& 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。
*4|]=yPU +OC~y: 2)试切对刀
_V-pr#lP1 YhNO{4D 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㎜。
VRa>bS l|&DI]gw 3)建立工件坐标系
K';x2ffj $fl+l5?9 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
#Vi:-zyY u~q6?*5 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
V`XtGTx 2io~pk> 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
_iZ_.3Ip &x<y4ORH| 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
wW+@3bPl C(kIj N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
r;cILS|Xr N0020 G00 Z2 S500 M03
jQrw^6C N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
tKKQli4Mn4 N0040 G01 Z-18.5 F100
e.jbFSnA N0050 G00 X30
|#?:KvU97E N0060 Z2
d/Y#oVI N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
.7|Iausv N0080 G01 Z-10 F100
`PApmS~}
. N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
c
1o8 N0100 G90 G00 X30
8rY[Q(] N0110 Z2
Cmj+>$')0 N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
(N
:vDq' N0130 G01 Z-10 F100
@J UCXm N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
r`GA5}M N0150 G90 G00 X30
A$ Ok^ N0160 Z2
}*9mNE N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
K)[DA*W N0180 G01 Z-10 F100
g,]GzHV1 N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
X/' t1 N0200 G90 G00 X30
dcbE<W#ss N0210 Z2
WYXh1_nyk N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
N(=Z4Nk5 N0230 G01 Z-4 F100
hX9vtV5L N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
nBJ'ak N0250 G90 G00 X25
@\s*f7 N0260 Z2
~duF2m 72 N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
vkE a[7 N0280 G01 Z-4 F100
,Vr-E N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
Sahz*f N0300 G90 G00 X25
LZH~VkK@m} N0310 Z2
2U.'5uA"L N0320 X18 ;精车外轮廓
ykat0iqo N0330 G01 Z0 F150 S800
_-5| "oJ N0340 G91 X1 Z-1
$~5ax8u&!# N0350 Z-3
>PmnR>x-rj N0360 X3 Z-3
zW9/[Db N0370 Z-3
r"xs?P&/$ N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
PJ3M,2H1b. N0390 G01 Z-2
iV2v<ap.n N0400 X-1 Z-1
!@3"vd{^ N0410 G90 G00 X30
5VZZk%oy N0420 Z150
B3g#) N0430 M02
*r(Qy0( ;(r,;S_`0 编程之二
+LwwI*;b IF'Tj`yD 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。
Fv$oXg/ |e{ ^Yf4 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。
0"J0JcFX 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
Cm%|hk>fQ r%\%tz'`j
其中:
*w$3/ Δ----最大加工余量
x@#aOf4<U ap----每次背吃刀量
I_\?w SNGM %fMFcL#h 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
]e6$ ={ !q!5D` 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。
Kw=][}d`D }?^]-`b 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㎜。
4@r76v}{ .s-*aoj 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):
q1pB~eg5 keb.%cb= N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
S\L^ZH?[2 N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
zmhL[1qj N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
_lrvK99 N0040 Z-3
U%)-_
*`z N0050 X3 Z-3
=A{s,UP N0060 Z-3
Zk~~`h N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
]FEDAGu N0080 G01 Z-2
7sq15oL N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
;a 6Z=LB N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
rT_J6F5J N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
[\-)c[/ N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
=$SvKzN N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
@{{6Nd5 N0140 G90 G00 Z150
P,@/ap7J N0150 M02