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。
Yc^,Cj{OM RMlx[nsq 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。
s[#_sR`y DFp">1@`PR 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+C%t!dx RV),E:? 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。
/_r` A Bdm05}c@u 2) 工步顺序
$l_\9J913 %xdyGAl: 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。
<3laNk ② 自右向左精车外轮廓面。
`#?]g ! 2 }rYH;Mx 2.选择机床设备
qVE<voB8 %ZX3:2 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。
{R?VB!dR 图1 轧辊零件
3.选择刀具
S5[}kfe MB+a?u0\ 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。
ufJHC06 (w` j?c1 4.确定切削用量
?hKpJA'% 4VhKV JX 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。
Jk57| )/ |eK^Yhym 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
vf-8DB 0zE(:K 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。
h059 DiH %[on.Q'1]2 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:
NmTo/5s /L=Y8tDt 1)回参考点操作
kV4,45r +iw4>0pi 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。
yC[Q-P *rG NXOcsdcZu 2)试切对刀
T:g%b @ u5tUm 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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zzH VBz
G`&NG 3)建立工件坐标系
P?J\pJ1|7 uP.dCs9- 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。
akzKX} f1
`E- 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
nZ[`Yrq)0 AE=E"l1] 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
=lL)g"xX T3PwM2em_` 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):
pzb`M'Z?C {Gw{W&< N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
jXIVR'n( N0020 G00 Z2 S500 M03
rW+}3] !D/ N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
NtkZ\3 N0040 G01 Z-18.5 F100
[0lO0ik>G N0050 G00 X30
0P;\ :-&p N0060 Z2
Wm/0Pi N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
3g5D[>J' N0080 G01 Z-10 F100
h]&o)%{4 N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
=oTj3+7 N0100 G90 G00 X30
o_&Qb^W N0110 Z2
WTu!/J<\ N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
{}P~nP N0130 G01 Z-10 F100
3\K;y>NK N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
D[`~=y( N0150 G90 G00 X30
vJe c+a N0160 Z2
} wx(P3BHD N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
)\J~KB4 N0180 G01 Z-10 F100
f&
Vx`oj N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
oG
c9
6B% N0200 G90 G00 X30
eQ<GNvm N0210 Z2
nGxG! N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
R,8Tt!n N0230 G01 Z-4 F100
o0TB>DX$` N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
%`lLX/4~ N0250 G90 G00 X25
3e1%G#fu N0260 Z2
w@H@[x N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
6u xF< N0280 G01 Z-4 F100
f{h2>nEj\ N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
e^UUR-K% N0300 G90 G00 X25
py6O\` \ N0310 Z2
5m\)82s N0320 X18 ;精车外轮廓
%2'Y@AX` N0330 G01 Z0 F150 S800
i:H]Sb)<b N0340 G91 X1 Z-1
ol}}c6 N0350 Z-3
,_@) IN N0360 X3 Z-3
z&z5EtFUTh N0370 Z-3
h;A~:}c, N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
]PB95% N0390 G01 Z-2
iYGa4@/uM N0400 X-1 Z-1
/!U(/ N0410 G90 G00 X30
q><wzCnRu~ N0420 Z150
umt(e:3f5 N0430 M02
"
"S&zN G`f|#-} 编程之二
N!<X%Ym ,nJCqX~/G 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。
\W|ymV_Ki +pe\9F 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。
E,QD6<?[ 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
I_|W'%N] C|]Zpn#{K 其中:
6t gq.XL^n Δ----最大加工余量
v)nBp\fjxp ap----每次背吃刀量
MRzY<MD 'l3 DP 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
/as+ TU`A :0p$r
pJP 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。
%
@!hf! <kazV<" 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㎜。
xu>grj lU`t~|>r+ 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):
uEkGo5
I p|[ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
ek d[|g N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
/< Dtu UM N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
QiaBZAol N0040 Z-3
gFXz:!A N0050 X3 Z-3
)Jh:~9L%=' N0060 Z-3
>^g\s]c[ N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
oAvLSFn N0080 G01 Z-2
/1eeNbd N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
+ijxv N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
me90|GOx+ N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
$5DlCN N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
:bkmm,%O N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
<slrzc_>& N0140 G90 G00 Z150
sIRfC<
/P N0150 M02