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。
!\Cu J5U Fo~q35uB 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。
t56PzT'M VP~%,= 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_A\\ 4 +p1` 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|!KnR w?M"`O( 2) 工步顺序
_)YB*z5 p u?COA 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。
7Xh @%[ ② 自右向左精车外轮廓面。
<QaUq`, 7:JGr O 2.选择机床设备
9JILK9mVO 4/ q
BD 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。
S&'s/jB 图1 轧辊零件
3.选择刀具
0&\71txrzg %t74*cX 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。
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= 4.确定切削用量
`/i/AZ{ ?zVE7;r4U 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。
\.P#QVuQ vv5rA 6+ 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
gt~u/Z% hew"p( ` 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。
fI=p^k: \~U:k4 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:
~u[1Vz4#3 t.bM]QU!1 1)回参考点操作
-?IF'5z i 2[8^o`_ 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。
VrhHcvnZ 2<'ol65/c 2)试切对刀
K05T`+N, Li 9$N"2 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
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1D 3)建立工件坐标系
)g]A
'A= 6Tm7|2R 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
4gmlK,a K&"X7fQ 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
A4KkX 66_=bd(9 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
I@#IXH?6 XV)ctF4 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
z 61F q :vaVghN\ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
Y%r>=Jvu6 N0020 G00 Z2 S500 M03
) <w`:wD N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
wqzpFPk( N0040 G01 Z-18.5 F100
P9q=tC3^ N0050 G00 X30
''z]o#=^9 N0060 Z2
RfCu5Kn N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
D& &71X ' N0080 G01 Z-10 F100
(FGHt/! N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
]-;JHB5A_: N0100 G90 G00 X30
2nL*^hhh N0110 Z2
p&HO~J<w N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
<HpUP!q8v N0130 G01 Z-10 F100
yDRi N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
lWP]}Uy=5~ N0150 G90 G00 X30
r-]%R:U* N0160 Z2
{*
w _* N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
7$IR^ N0180 G01 Z-10 F100
rc"8N<D N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
Np$ue
}yr N0200 G90 G00 X30
Y'+KU/H N0210 Z2
t2m7Yh5B N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
-q?, N0230 G01 Z-4 F100
HTm`_}G9 N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
|U$ "GI N0250 G90 G00 X25
|PGTP#O< N0260 Z2
2gEF$?+q? N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
Tv~Ho&LS N0280 G01 Z-4 F100
dqFp"Xe"% N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
*|;`Gp N0300 G90 G00 X25
xNLgcb@v> N0310 Z2
Dg}EI^ d N0320 X18 ;精车外轮廓
f*p=j(sF N0330 G01 Z0 F150 S800
zp``e;gY N0340 G91 X1 Z-1
ph%t
#R N0350 Z-3
jQBn\^w N0360 X3 Z-3
6k{gI.SG N0370 Z-3
u?'J1\z N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
by,3A N0390 G01 Z-2
e ]{=#
N0400 X-1 Z-1
J(P'!#z^ N0410 G90 G00 X30
OO,EUOh-T: N0420 Z150
OE _V6Er N0430 M02
jI<_(T Wo,93] 编程之二
X[SIk%{D v(,
tu/ 采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。
([7XtG/? 7=qvu&{ 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
x]4>f[>*> 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
u
Qg$hS BE54L+$p 其中:
OgHqF,0MN Δ----最大加工余量
g*w}m>O ap----每次背吃刀量
VAe[x
` jc,Qg2 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
E;q+u[$ q &S@\b 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。
jBd=!4n *R7bI?ow 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㎜。
`v'yGsIV Il#ST 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):
Xxj<Ai2 Kp;a(D N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
3/]~#y%2 N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
b%0@nu4 N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
+Z]}ce
u" N0040 Z-3
$P2*qpqy N0050 X3 Z-3
$-s8tc( N0060 Z-3
NiRb:F- N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
+&E\w,Vq^ N0080 G01 Z-2
i8%@4U/ J N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
Tz0XBH_ N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
{z9z#8`C; N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
$)KNp dXh N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
aadw#90 N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
C]h_co2eI N0140 G90 G00 Z150
'+c@U~d*7 N0150 M02