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。
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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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HF#yK [a!AKkj 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
v{ohrpb0v F<6(Hw#> 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。
x*'H@!!G 5psJv|Zo] 2) 工步顺序
F7*)u-4Yn X"q[rsB 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。
MI(#~\Y~P ② 自右向左精车外轮廓面。
lOeX5%$Z [?9 `x-Q 2.选择机床设备
)$i,e`T
r"{jrBK$ 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。
]>Z9K@ 图1 轧辊零件
3.选择刀具
uI?Z_ f R@Cg
sw 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。
ovM;6o Op]*wwI*h 4.确定切削用量
r5nHYV&7 FNF `Z 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。
TB.>?*<n] : Bo 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
1 /{~t[*. ]*mUc` 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。
^zO{A ks |,oLZCNa 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:
m3pDFI 2AhfQ%Y= 1)回参考点操作
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kx 2P8wvNDG 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。
kw2yb $<2d|;7r 2)试切对刀
g&F$hm a$Ud" 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
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\E )}N:t:rry 3)建立工件坐标系
G93V=Bk= Bx5xtJ|! 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
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[ `f&::>5tD 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
FA{Q6fi:2 2[pOGc$ 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
VPT?z .4"BN<9 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 .C f9>pMfi:@ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
%Y;^$%X%_ N0020 G00 Z2 S500 M03
~?aFc) N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
>%92,hg N0040 G01 Z-18.5 F100
$},XRo&R N0050 G00 X30
>M{98NH N0060 Z2
!xR9I0V5 N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
,qp8Rg|3j N0080 G01 Z-10 F100
w{[^ N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
rL"]m_FK N0100 G90 G00 X30
[efU)O& N0110 Z2
~ <K,P
N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
O-UA2?N@j N0130 G01 Z-10 F100
t(roj@!x_o N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
)=K8mt0qob N0150 G90 G00 X30
Myg;2 . N0160 Z2
Q) aZ0 Pt N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
Ieq_XF]U N0180 G01 Z-10 F100
JS m7-p|E N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
Qu'#~#L` N0200 G90 G00 X30
OwNM`xSa|\ N0210 Z2
9{A4> N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
PZJn/A1 N0230 G01 Z-4 F100
b~tu;: N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
j96}E/gF N0250 G90 G00 X25
C|Gk} N0260 Z2
!^MwE] N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
6g#yzex N0280 G01 Z-4 F100
&W<9#RPK' N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
FywX N0300 G90 G00 X25
"y7\F9 N0310 Z2
%2I>-0]B N0320 X18 ;精车外轮廓
w$iPFZC' N0330 G01 Z0 F150 S800
%$ o[,13= N0340 G91 X1 Z-1
]5a3e+ N0350 Z-3
jGkDD8K [ N0360 X3 Z-3
zJ}abo6rVw N0370 Z-3
\l3z<\ N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
7DK}c]js N0390 G01 Z-2
L58H)V3Pn N0400 X-1 Z-1
+(:Qf+: N0410 G90 G00 X30
#0h}{y
E
N0420 Z150
/]J\/Z> N0430 M02
I`IW^eZM }8}`A\dgV 编程之二
=BR+J9 \/ri|fm6l# 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。
j]%XY+e ]CcRI|g} 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。
X8*~Cf73u 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
s1[.L~;J YGQ/zB^Pj 其中:
(?(gz#- Δ----最大加工余量
K>~YO~~ ap----每次背吃刀量
v8C( $<3% -"H$&p~ 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
lcpiCZ 7;TMxO=bra 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。
NA0Z~Ug> n;=FD;}j+ 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㎜。
oBub]<.J ,m0M:!hK 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):
L;?h)8 t~ I;IB N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
~$^>Vo N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
?ZC!E0] N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
}JQy&V% N0040 Z-3
vY.VFEP/ N0050 X3 Z-3
=6\^F i N0060 Z-3
b=sY%(2s N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
+{;wOQ. N0080 G01 Z-2
,2FI?}+R N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
'/loJz 1 N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
Z 369< N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
Au)~"N~p? N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
vAop#V N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
YE*|KL^ N0140 G90 G00 Z150
pQ^V<6z} N0150 M02