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。
TNX9Z)=>g f7Gn$E|/r; 采用阶梯切削路线编程法,刀具每次运动的位置都需编入程序,程序较长,但刀具切削路径短,效率高,被广泛采用。
xa>| k>I ;_o]$hV| 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
yvAO"43 x:Y9z_)O 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。
(WM3(US| C]`uC^6g 2) 工步顺序
{/'T:n# |=?#Xbxz 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。
dbI>\khI ② 自右向左精车外轮廓面。
,eXtY}E ]<;,HGO 2.选择机床设备
XzUGlrp:Y# $l7^-SK`E 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。
k3~9;Z 图1 轧辊零件
3.选择刀具
2hh8G5IaQ Y'v[2s 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。
z _!ut ex3Qbr 4.确定切削用量
J2UQq 7-y zM'eqo>!c> 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。
} M#e\neii ZN[<=w&(cB 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
I \:WD" }F`|_8L*v) 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。
O9=/\Kc h^M_yz-f 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:
!jCgTo
y VYvfx 1)回参考点操作
A1WUK=P c}(WniR-" 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。
t@q'm.:uw< &!!*xv-z 2)试切对刀
r*X,]\V0x y<)TYr 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㎜。
T1LYJ]5 )2}R1K> 3)建立工件坐标系
rIyH/=; 5!-TLwl`j\ 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。
bJ^JK $] 6u#5 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
b}e1JPk}! +y7z>Fwl 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
)uPJ?
2S9 mH*ldf;J;= 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
FpoHm%+ %!aU{E|@_ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
.sMs_ 5D N0020 G00 Z2 S500 M03
Z\&f"z?L N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
>)><u4} N0040 G01 Z-18.5 F100
sI ,!+ N0050 G00 X30
dcz?5O_{, N0060 Z2
^X#y'odtbS N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
3jmo[<p*x N0080 G01 Z-10 F100
9 {4yC9Oz> N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
T$Z9F^w N0100 G90 G00 X30
N& _~y| N0110 Z2
*~rj!N?; N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
d}
>Po%r: N0130 G01 Z-10 F100
K$E3RB_F N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
m|*B0GW N0150 G90 G00 X30
rhv~H"qzW N0160 Z2
Di9RRHn&q N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
}gp@0ri%5 N0180 G01 Z-10 F100
c`6c)11K N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
[Nyt0l "z N0200 G90 G00 X30
^-o{3Q(w N0210 Z2
exRw, Nk4 N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
% rBzA< N0230 G01 Z-4 F100
%sa?/pjK N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
#]#9Xq N0250 G90 G00 X25
b)wcGBS N0260 Z2
m5Bf<E,c N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
XS<>0YM N0280 G01 Z-4 F100
86&M Zdv6 N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
!_I1=yi N0300 G90 G00 X25
d;i|s[6ds` N0310 Z2
0K!3Ny9( N0320 X18 ;精车外轮廓
&@=Jm
/5 N0330 G01 Z0 F150 S800
0<M-asI? N0340 G91 X1 Z-1
%nA})nA7= N0350 Z-3
i~B?p[ N0360 X3 Z-3
-I< >Ab N0370 Z-3
-D^I;[j_ N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
sXLW';Fz N0390 G01 Z-2
'
jciX]g N0400 X-1 Z-1
K_Y-N!h N0410 G90 G00 X30
-4Qub{Uym N0420 Z150
^2+Ex+ N0430 M02
,H7X_KbFD4 2.qPMqH 编程之二
C6+ 5G-Z P^Hgm 采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。
Q*M# e T,38Pu@r 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
,EqQU| 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
JsaXI:%1 I8#2+$Be+@ 其中:
GwWK'F'2 Δ----最大加工余量
X><C#G ap----每次背吃刀量
0KA*6]h t s 6Wp"V( 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
[9E~=A# g)Z8WH$;H3 加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。
2=cx`"a$ W'G|sk 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㎜。
8}%F`=Y0 !z?
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):
4P{|H )Q2Ap& N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
Bwg(f_[1 N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
U32$9" N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
q~`hn(S N0040 Z-3
VFE@qX| N0050 X3 Z-3
Ae5A@4 N0060 Z-3
dCx63rF`G N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
KQ~y;{h?b N0080 G01 Z-2
4:MvC^X~z N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
rFzNdiY N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
k@xinK%O{ N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
c!w[)>v N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
rzY)vC+ZT N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
'h$:~C N0140 G90 G00 Z150
?;~!C2Zs N0150 M02