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。
0^:O:X wzP>Cq 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。
]UFf- {9_CH<$W%U 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
`Z/"Dd;F^3 A3M)yW q 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。
6ZCt xs! HQv#\Xi1 2) 工步顺序
2Hy $SSH H }</a%y ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。
a;([L8^7$l ② 自右向左精车外轮廓面。
/38^N|/Zr T9N /;3 2.选择机床设备
spd>.Cm` YadyRUE 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。
m|=/|Hm 图1 轧辊零件
3.选择刀具
]7c715@ ECU:3KH>MF 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。
+r4^oT[- )6IO)P/Q~ 4.确定切削用量
NWv1g{M LGRX@nF# 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)b vN^ .* VZY 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
6S<J'9sE 4}fG{Bk 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。
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4K)P Yk 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:
b^6Ooc/-k $6BXoh! 1)回参考点操作
Dgp"RUP 3 LoB-4u? 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。
a&wl- v7xc01x 2)试切对刀
]NG`MZ
),dXaP[ 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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!?<Q ^5j9WV 3)建立工件坐标系
^Shz[=fd DHgEhf] 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。
>%'|@75K |HhUU1! 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
ZU7,=B= I>b!4?h 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
?_}[@x 9m%[
y1v0 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):
zF3fpEKe (lTM^3
} N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
;~#rdL N0020 G00 Z2 S500 M03
N[z7<$$ N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
Z&/bp 1 N0040 G01 Z-18.5 F100
pRc@0^G N0050 G00 X30
Et4gRS)\ N0060 Z2
8b[^6]rM N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
d7N}-nsB N0080 G01 Z-10 F100
7b \Hbg Z N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
>N{K)a N0100 G90 G00 X30
1^b-J0 N0110 Z2
&v'e;W N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
]'EtLFv) N0130 G01 Z-10 F100
q.g<g u] N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
Y
u8a8p| N0150 G90 G00 X30
T&fqn!i N0160 Z2
t'
o:aI N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
Fp'k{ N0180 G01 Z-10 F100
?8)_, N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
I+kDx=T! N0200 G90 G00 X30
R<a7TkL4? N0210 Z2
Ky|d RbK, N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
R'u M7,7 N0230 G01 Z-4 F100
b'3w.%^ N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
4b,N"w{v N0250 G90 G00 X25
zdlysr# N0260 Z2
w|OMT>. N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
AQDT6E: N0280 G01 Z-4 F100
b(wW;C'#0p N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
4
B"tz! N0300 G90 G00 X25
Fi14_{ N0310 Z2
>Ke4lO" N0320 X18 ;精车外轮廓
am]$`7R5d N0330 G01 Z0 F150 S800
*[) b}? N0340 G91 X1 Z-1
5<0&y3 N0350 Z-3
_%?}e|epy N0360 X3 Z-3
Rs$k3 N0370 Z-3
`$ql>k-6C N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
<w}YD @(f N0390 G01 Z-2
PxhB=i!'$ N0400 X-1 Z-1
C{`+h163\ N0410 G90 G00 X30
b*+Od8r N0420 Z150
pd?3_yU N0430 M02
)+'FTz` c /59jkcA+ 编程之二
=6y4* f /. k4Y 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。
!_3Rd S KB0HM 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。
_VLc1svv 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
O(2)A>} F*_g3K!! 其中:
sOhQu>gN Δ----最大加工余量
bS=aFl# ap----每次背吃刀量
:P1 J> dcG JL5
) 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
V^Z"FwWk d~M;@<eD 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。
pTT7#b(t fjVGps$j 循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外,还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件,X向退刀量取2㎜,Z向退刀量确定为18㎜,X向进刀量为[(52-36)/2+2] ㎜=10㎜。
;7Cb!v1 kTZ`RW&0 注意:采用循环编程必须使用G91指令,精加工轮廓循环加工程序如下(该程序用于CJK6136D车床):
aKkL0D vPz$jeA N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
Xxhzzm-B N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
TUuw N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
q,w8ca4~y N0040 Z-3
owM3Gz%?UA N0050 X3 Z-3
,Dd
)= N0060 Z-3
'id]<<F N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
E&ou(Q={ N0080 G01 Z-2
.-2i9Bh6 N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
s
tvI N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
b9b384Q1O N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
`"`/_al^ N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
/UtCJMQ N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
cBs:7Pnp% N0140 G90 G00 Z150
AJ1(q:P N0150 M02