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。
227 Z6#CF! Z0!yTM/C 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。
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cz6\A& Y. 1dk 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
&?(472<f** Q2jl61d_9 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。
geJO#; N3SB-E+ 2) 工步顺序
m>8tA+K)+) S<=|i 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。
NWt5)xl ② 自右向左精车外轮廓面。
r]yI5 ; fF.qQTy;7 2.选择机床设备
v3Xt<I=4y O od?ifA 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。
h$#zuqm 图1 轧辊零件
3.选择刀具
qytH<UB S/H!a:_5r 根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。
?CHFy2%Y ^/_1y[j 4.确定切削用量
p({)ZU3 @$]
CC1Y 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。
ly)L%hG NUb:5tL 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
n^:Wc[[m g)UYpi?p-} 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。
e_z"<yq ow@1.5WL+ 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:
[>xGynU0 =[x
@BzH 1)回参考点操作
yMCd5%=M\ RQt\_x7P 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。
y+K21(z. m~U2L 2)试切对刀
N%" /mcO ZW>?y$C+ 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
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``e&c hY^-kdQ>M 3)建立工件坐标系
.>bvI1 DX)T}V&mP 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
WTZr{)e xfqW~& 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
-4!i(^w[m/ e Zb8x 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
MF%>avRj dab[x@#r> 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
^d[s*,i? hp6%zUR N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
4RU/y+[o N0020 G00 Z2 S500 M03
2O~I.(9( N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
}iF"&b0n" N0040 G01 Z-18.5 F100
]'a9>o N0050 G00 X30
*[?DnF+ N0060 Z2
|e#ea~/b N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
5qW*/ N0080 G01 Z-10 F100
JkM f+! N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
3[E)/~- N0100 G90 G00 X30
{V{*rq<) N0110 Z2
g6=w
MRt[ N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
.Lc<1s N0130 G01 Z-10 F100
v4V|j<R N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
V6{P4 1_ N0150 G90 G00 X30
F6xQ`T| N0160 Z2
m+Bt9|d N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
}\oy?_8~ N0180 G01 Z-10 F100
QX$i
]y%S N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
s]p3dB# N0200 G90 G00 X30
#[a+m N0210 Z2
TXlxnB N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
Y)=89s&t N0230 G01 Z-4 F100
"77 j(Vs9 N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
ou[_ y N0250 G90 G00 X25
Zg@NMT N0260 Z2
t6)wR N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
Zk.LG Yz N0280 G01 Z-4 F100
:"aCl~cy9g N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
[|\JIr=of5 N0300 G90 G00 X25
%kg%ttu7 N0310 Z2
XNU[\I N0320 X18 ;精车外轮廓
fem>WPvG N0330 G01 Z0 F150 S800
oKJj?%dHK9 N0340 G91 X1 Z-1
N?'V,p
0= N0350 Z-3
U_UX * N0360 X3 Z-3
!PzlrH)M=p N0370 Z-3
B0KZdBRx} N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
<R.5Ma N0390 G01 Z-2
6J|Y+Y$ N0400 X-1 Z-1
P*#H]Pv N0410 G90 G00 X30
3PEv.hGx N0420 Z150
[8VB"{{& N0430 M02
+##b}?S% ,\|W,N}~ 编程之二
JWa9[Dj q,JMmhWaT 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。
2B#
]z *\Y \$w 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。
76\ir<1up 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
8-?.Q"D7% wnL\.%Y^ 其中:
Fvy__qcHi Δ----最大加工余量
D! 1oYr ap----每次背吃刀量
O6^>L0' T
#&9| 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
_91g=pM m"~^-mJ- 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。
z\,g %u41 J>YwMl 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㎜。
'*5I5'[ X, 1@)8E`u 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):
:t6w+h
2NLD7A N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
S;[*5g6a&x N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
:!M/9D*}0 N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
lCDu,r;\ N0040 Z-3
*7Ct#GC N0050 X3 Z-3
8'Z#sM^E N0060 Z-3
c|lo%[]R! N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
#7IM#tc@ N0080 G01 Z-2
(bxSN@hp2 N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
M1^?_;B N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
~n$VCLa N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
[2UjY^\;T N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
#YM5P N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
~a:0Q{>a N0140 G90 G00 Z150
')w:`8Tl N0150 M02