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    [分享]轧辊零件数控车削工艺设计及编程举例 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2007-04-09
    — 本帖被 cyqdesign 从 机械加工与制造 移动到本区(2010-12-09) —
    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 J2UQq7-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  
    $] 6u#5  
    换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 b}e1JPk}!  
    +y7z>Fwl  
    6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) )uPJ? 2S9  
    mH*ldf;J;=  
    按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程): FpoH m%+  
    %!aU{E|@_  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 .sMs_ 5D  
    N0020 G00 Z2 S500 M03 Z\&f"z?L  
    N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ >)><u4}  
    N0040 G01 Z-18.5 F100 sI ,!+  
    N0050 G00 X30 dcz?5O_{,  
    N0060 Z2 ^X#y'odtbS  
    N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ 3jmo[<p*x  
    N0080 G01 Z-10 F100 9 {4yC9Oz>  
    N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ T$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$E3RB_F  
    N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ m|*B0GW  
    N0150 G90 G00 X30 rhv~H"qzW  
    N0160 Z2 Di9RRHn&q  
    N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ }gp@0ri%5  
    N0180 G01 Z-10 F100 c`6c)11K  
    N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ [Nyt0l "z  
    N0200 G90 G00 X30 ^-o{3Q(w  
    N0210 Z2 exRw, Nk4  
    N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ % rBz A<  
    N0230 G01 Z-4 F100 %sa?/pjK  
    N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 #]#9Xq  
    N0250 G90 G00 X25 b)w cGBS  
    N0260 Z2 m5Bf<E,c  
    N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ XS<>0YM  
    N0280 G01 Z-4 F100 86&M Zdv6  
    N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 !_I1=yi  
    N0300 G90 G00 X25 d;i|s[6ds`  
    N0310 Z2 0K!3Ny9(  
    N0320 X18 ;精车外轮廓 &@=Jm /5  
    N0330 G01 Z0 F150 S800 0<M-asI?  
    N0340 G91 X1 Z-1 %nA})nA7=  
    N0350 Z-3 i~B?p[  
    N0360 X3 Z-3 -I< >Ab  
    N0370 Z-3 -D^I;[j_  
    N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 sXLW';Fz  
    N0390 G01 Z-2 ' jciX]g  
    N0400 X-1 Z-1 K_Y-N!h  
    N0410 G90 G00 X30 -4Qub{Uym  
    N0420 Z150 ^2+Ex+  
    N0430 M02 ,H7X_KbFD4  
    2.qPMqH  
    编程之二 C6+ 5G-Z  
    P^Hgm  
    采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。 Q*M#e  
    T,38Pu@r  
    上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
    ,EqQU|  
    图2 循环加工路线
    循环次数N的确定:N=Δ/ap JsaXI:%1  
    I8#2+$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
     
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