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。
Y43#]; ;~1r{kXxA" 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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j pM46I" 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
VBH[aIW 3Aj_,&X.@( 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。
rqF PUp /6q/`vx@ 2) 工步顺序
g$ 2M|Q &)X<yd0 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。
rmabm\QY ② 自右向左精车外轮廓面。
i;xg[e8. JxLH]1b 2.选择机床设备
KbUX(9+B <oXsn.'\ 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。
;etQ 图1 轧辊零件
3.选择刀具
T^nX+;:| xlwsZm{V 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。
9{TOFjsF I"!gzI`Sd 4.确定切削用量
+.N;h-' W@ Z=1y 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。
}cPV_^{ >bZ# 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
XBY"7} yBe/UFp+ 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。
=#V11j O#EBR<CuK 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:
\6'A^cE/PX xw-q)u 1)回参考点操作
RdDcMZ ZbrE m 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。
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]@xXVf/ s{,e^T 2)试切对刀
qnS7z%H8 z8!u6odu % 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㎜。
i4pJIb *Qf}4a0 3)建立工件坐标系
YiJu48J <R(2 9QN 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。
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X0#X=$ lC4By,1* 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
EK#m?O:> JdRs=#X 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
h0eo:Ahi ]Bsq?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):
64vSJx>u </=PN1=A N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
S|J8:- N0020 G00 Z2 S500 M03
-,;Ep' N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
5QSmim N0040 G01 Z-18.5 F100
:mrGB3x{ N0050 G00 X30
$G_<YVXcG N0060 Z2
sy?>e*-{ N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
B1M/5cr. N0080 G01 Z-10 F100
xY S%dLE" N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
[GP(r N0100 G90 G00 X30
aOHCr>po, N0110 Z2
H_j<%VW N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
|gVO Iq N0130 G01 Z-10 F100
X]fw9tZ N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
@ 7?_Yw N0150 G90 G00 X30
RI(uG-Y N0160 Z2
SRTpE, N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
[:QMnJ N0180 G01 Z-10 F100
nX~MoWH1 N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
:#/bA& N0200 G90 G00 X30
E5(Y*m! N0210 Z2
[86'/:L\2 N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
nB5[]x' N0230 G01 Z-4 F100
tTt3D]h(
N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
3+-(;>>\ N0250 G90 G00 X25
_}&]`,s> N0260 Z2
is(!_Iv N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
g5Dx9d{ N0280 G01 Z-4 F100
?6QJP|kE N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
%wf|nnieZ N0300 G90 G00 X25
JY2
F-0t) N0310 Z2
[hL1PWKs N0320 X18 ;精车外轮廓
+29\'w, N0330 G01 Z0 F150 S800
?I'-C?(t@1 N0340 G91 X1 Z-1
2eU[*x N0350 Z-3
lX*;KHT ) N0360 X3 Z-3
m GhJn N0370 Z-3
tFaE cP N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
qN[7zsaj N0390 G01 Z-2
<L~xR5 N0400 X-1 Z-1
XijLS7Aw| N0410 G90 G00 X30
~vGtNMQg N0420 Z150
RfBb{?PP) N0430 M02
FIjET1{ +q/h:q.TV 编程之二
Fnpn_O XlH z#VpS= 采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。
5}xni n^\;*1%$c@ 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。
^\&g^T% 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
X|`,AKJit ZZU 8B?) 其中:
Wi?%)hur Δ----最大加工余量
Sx)Il~ x ap----每次背吃刀量
qffSq](D. $Je"z]cy- 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
9S%gVNxn g/,Bx!'8p 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=UTc1 WKl' 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㎜。
RQCQGa^cP hIQ[:f 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):
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Oky 6KCmswvE N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
*+j{9LK N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
%Z[/U N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
bH/pa#G(
N0040 Z-3
`4.sy +2 N0050 X3 Z-3
0? us]lx N0060 Z-3
CQHp4_ N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
:6$4K"^1 N0080 G01 Z-2
(+LR u1z N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
'[ g)v N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
D}/=\J/ N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
Q|B|#?E== N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
Q 95 N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
2c~?UK[1 N0140 G90 G00 Z150
5o| !f N0150 M02