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。
+l(}5(wc I4'j_X
t 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。
@T"385> rf@81Ds 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
TF>F7v(,45 vCM'nkXY 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。
h>?OWI , fn=%tiUk 2) 工步顺序
}{J8U2])k )SuJK.IF 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。
g,nE iL ② 自右向左精车外轮廓面。
~4 ab\hq ~m7+^c@, 2.选择机床设备
`Ec+i _1ins;c52 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。
"5Mo%cUp 图1 轧辊零件
3.选择刀具
||f4f3R' $.Ni'U 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。
O9Aooe4W= x&
S >Mr 4.确定切削用量
S%2qB;uw d<o 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。
N<x5:f#+ J']W7!p 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
XJ"9D#"a> -84Z8?_ 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。
ZfU_4Pl-> C;` fOCz^ 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:
s6I]H y3#\mBiw 1)回参考点操作
$1e@3mzM 6x 0>E^~ 采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。
j^gF~Wz^ _~!,x.Dbp 2)试切对刀
?k#%AM #p]On87> 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
mN{$z<r !s$fqn
6 3)建立工件坐标系
(\j<`"n @azS)4L 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
!E%!, {R K#W~h 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
GCrN:+E0FJ B?jF1F!9 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
QO8/?^d &7 ,wdG 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
q~qig,$Y \vI_%su1N N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
A)xI.Q6 N0020 G00 Z2 S500 M03
&+\wYa, N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
*G9;d0 N0040 G01 Z-18.5 F100
^/c|s!U^ N0050 G00 X30
, Le_PJY) N0060 Z2
z, OMR`W N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
ZrTq)BZ N0080 G01 Z-10 F100
"783F:mPh N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
B7#;tCf N0100 G90 G00 X30
Z1Ms~tch N0110 Z2
E_++yK^= N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
}Eav@3h6 N0130 G01 Z-10 F100
VAq:q8(K N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
Ct B>
s7 N0150 G90 G00 X30
CTwP{[%Pk N0160 Z2
[\VzI\vb N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
k=LY 6 N0180 G01 Z-10 F100
?B-aj N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
{S|uQgs6j N0200 G90 G00 X30
3}"VUS0wh N0210 Z2
f~]5A%=cZ N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
toF@@% N0230 G01 Z-4 F100
k2xjcrg N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
LE7o[<> N0250 G90 G00 X25
a@%FwfIu N0260 Z2
qB8<(vBP+ N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
zRe0z2 N0280 G01 Z-4 F100
Cnn,$R=/s N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
6:e0?R^aD" N0300 G90 G00 X25
_8bqk\m+ N0310 Z2
~sM334sQ N0320 X18 ;精车外轮廓
Fr3Q"( N0330 G01 Z0 F150 S800
m8FKr/Z- N0340 G91 X1 Z-1
2+|[e_ N0350 Z-3
;N)qNiJY N0360 X3 Z-3
$hA[vi\5 N0370 Z-3
5bgx;z9 N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
n|(Y?`( N0390 G01 Z-2
_3)~{dQ+ N0400 X-1 Z-1
f1Rm9`` N0410 G90 G00 X30
/ZAEvdO*P N0420 Z150
r>
NgJf, N0430 M02
r1,RloyZS r=s7be 编程之二
zhFGMF1 ll6~8PN 采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。
A6-JV8^ &Uzg&eB 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
!W8$-iq 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
q'PA2a: _m;Y' 其中:
qg+8i9Y! Δ----最大加工余量
:[,n`0lH ap----每次背吃刀量
y%43w4 SC'fT! 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
U*)pUJ{&t >YD?
pDPb/ 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。
<
=sO@0(< qRTy}FU1 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㎜。
uQrD}%GI B1 'Ds 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):
BsRxD9r i:@00)V{, N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
!MoGdI-<r[ N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
\
VJ3 N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
`ez_
{ N0040 Z-3
I9H+ $Wjd N0050 X3 Z-3
2}t2k> N0060 Z-3
vWwp'q N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
waldLb>7D N0080 G01 Z-2
~p^6 N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
C}#JvNyQ N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
)V} t(>V N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
N _Yop N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
gTm[ <Y N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
M~=9ym N0140 G90 G00 Z150
A@+pvC& N0150 M02