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=u+BDG `i_L?C7 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。
9, sCJ5bb" _tWfb}6;Zb 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
9 Le/'o vq t8a@L(J$ 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。
,AFC 1t[0 xhp-4 2) 工步顺序
ft.}$8vIT GwU>o:g" ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。
U- U V<} ② 自右向左精车外轮廓面。
:p*ojl| #E~WVTOw 2.选择机床设备
d~xU?)n) DftGy:Ah3 根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
/^es0$Co. 图1 轧辊零件
3.选择刀具
'"G
%0y Z1MJ!{@6 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。
m}'t'l4 c 8=zM~v) 4.确定切削用量
`mHOgS>| olQ8s* 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。
`!>dbR&1 S<bz7
k9 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
GwIfGixqH c<t3y7 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。
]oWZ{#r2 <PuB3PEvV 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:
1RUbY>K#U Eg-Mm4o 1)回参考点操作
GF/x;,Ae .]sIoB-54 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。
PU/Br;2A lXL7q?,9 2)试切对刀
uJ!s%s2g ba)YbP[ 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㎜。
zL!~,B8C ^J}$y7 3)建立工件坐标系
h/+I-],RF ,B/p1^;. 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
"!_
4%z- ^TCJh^4na 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
S&))
0d q9]^+8UP 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
A%czhF ]38<ly7 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
Hpo?|;3D5 pQ-^T.' N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
zt>_)&b N0020 G00 Z2 S500 M03
zl0:U2x7 N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
mEc;-b
f N0040 G01 Z-18.5 F100
m-KK
{{ N0050 G00 X30
rj f=qh5s N0060 Z2
UE$[;Zg N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
f/WM}Hpj N0080 G01 Z-10 F100
Sph"w08 N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
u$@I/q,ou N0100 G90 G00 X30
gW pT:tX- N0110 Z2
dK(%u9v N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
`6/Yf@b N0130 G01 Z-10 F100
+(P43XO08 N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
/B?SaKh N0150 G90 G00 X30
%LZM5Z^ N0160 Z2
E `j5y(44 N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
41Q N0180 G01 Z-10 F100
\t(r@qq N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
'UG}E@G N0200 G90 G00 X30
WQmiG=Dw^ N0210 Z2
7'/2 :" N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
l:Xf(TLa N0230 G01 Z-4 F100
GTIfrqT N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
3%4Mq6Q` N0250 G90 G00 X25
ysT!^-&p N0260 Z2
qsRfG~Cg N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
C`T5d N0280 G01 Z-4 F100
DW%K'+@M N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
Cy> +j{%! N0300 G90 G00 X25
9n\#s~, N0310 Z2
w7?9e#>Z N0320 X18 ;精车外轮廓
>sS:x,- N0330 G01 Z0 F150 S800
IS*"_o<AR N0340 G91 X1 Z-1
e^Wv*OD' N0350 Z-3
6{r[ Dq N0360 X3 Z-3
1~u\]Zi=D N0370 Z-3
w58 QX/XG N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
c&?H8G)x N0390 G01 Z-2
]B' N0400 X-1 Z-1
^V,/4u N0410 G90 G00 X30
<mgTWv N0420 Z150
jqsktJw#i N0430 M02
Y},GZ ^zqy *rKv`nva5 编程之二
Q
pc^qP^- Tq; "_s 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。
%f(.OR)6{ 0Lz56e'j 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。
MC)W? 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
0bL=l0N$W
m]}"FMH$ 其中:
OxGCpbh*7o Δ----最大加工余量
Wv/5#_ ap----每次背吃刀量
~{$'s p0 7Bd_/A($ 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
fTtSx_}3H MCpK^7]k 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。
I[IQFka} R*G>)YH 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㎜。
a2_IF,p*? oOSyOD 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):
(lsod#wEMg l8lR5< N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
cDyC&}:f N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
v86`\K*0Y N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
w7V
W N0040 Z-3
P>Rqy N0050 X3 Z-3
Xn'>k[}<k N0060 Z-3
9TS=> N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
U.h PC3 N0080 G01 Z-2
(\Zo"x;( N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
RtQfE+ N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
gy`qEY~B& N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
mU>*NP(L N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
m 4LM10 N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
j=QjvWD N0140 G90 G00 Z150
Fpwh.R:yV N0150 M02