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。
V/t- ee*E:Ltz\ 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。
yG:Pg MrB V3[>^ZCA 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
Zrp9`~_g<! lt|UehJF 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。
{3G2-$yb Wa'm]J 2) 工步顺序
RQW<Sp~ 6@J)kV 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。
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9bW ② 自右向左精车外轮廓面。
R|K#nh A{ Ejk| 2.选择机床设备
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a? 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。
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图1 轧辊零件
3.选择刀具
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=|A d1/uI^8> 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。
N}7tjk r&D&xsbQ 4.确定切削用量
[ FNA: Ng1uJa[k!d 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。
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y-2 gfU!sYZ 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
&g5+ |g ( #AUa'qBt 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。
]z5gC`E0 {9YNv<3 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:
5:~BGK&{Y 9 e0Oj3!B 1)回参考点操作
y3pr(w9A L
}&$5KiwV 采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。
F<N{ x^ 3NC-)S 2)试切对刀
VH5Vg We %)G]rta# 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
exL<cN XV*uu "F 3)建立工件坐标系
b+ J) mqb6 MnK - 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
V-%Am d`&F 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
)gP0+W!u cQldBc 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
k-a3oLCR, l*z.20^P 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
Z4@GcdZ 'hl4cHk14 N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
WZJ}HHePr N0020 G00 Z2 S500 M03
1b-_![&]1 N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
mo-
Y % N0040 G01 Z-18.5 F100
kZ3w 2=x3v N0050 G00 X30
7iBN!"G0 N0060 Z2
C"!k`i=Lj N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
uGMmS9v$ J N0080 G01 Z-10 F100
Q`7.-di N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
Zqnwf N0100 G90 G00 X30
N M_Xy<.~E N0110 Z2
1C'_I N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
MUfhk)" N0130 G01 Z-10 F100
BR [3i}Ud N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
E/_I$<,_y N0150 G90 G00 X30
CDTM<0`% N0160 Z2
ET 2@dY~ N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
{*J{1)2 N0180 G01 Z-10 F100
%\2w
1 N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
[:(^n0% N0200 G90 G00 X30
8e3I@mv N0210 Z2
"`4V^1 N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
(+ibT;!] N0230 G01 Z-4 F100
MF["-GvP/ N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
Wy`ve~y N0250 G90 G00 X25
~'<ca<Go| N0260 Z2
I?_YL* N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
rr=e N0280 G01 Z-4 F100
^N\$oV$ N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
n^2p jTkl N0300 G90 G00 X25
_#]/d3*Z} N0310 Z2
P 4|p[V8 N0320 X18 ;精车外轮廓
kg^VzNX N0330 G01 Z0 F150 S800
,_(AiQK N0340 G91 X1 Z-1
chF@',9t N0350 Z-3
.sOEqwO}> N0360 X3 Z-3
hPB^|#} N0370 Z-3
k6?;D_dm N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
R# x~f N0390 G01 Z-2
9Oe~e N0400 X-1 Z-1
@ysc?4% q N0410 G90 G00 X30
shAoib?Kw: N0420 Z150
TppuEC> N0430 M02
Dxlpo!
?# JgmX=6N 编程之二
hvO <+mYC'p 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。
9_ 'M'k$G@Z 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
7(S66 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
|r%NMw #y Qmg2lP.) 其中:
`,lry7] Δ----最大加工余量
r$
8^K\oF ap----每次背吃刀量
vk&6L%_~a p9`!.~[ 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
&x YO6_. KW1b #g%Z 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。
._i|+[ _P{f+HxU 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㎜。
UqwU3 ;#Y'SK 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):
O DO'!T- ~stJO]) a N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
QK`5KB(k' N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
Sr#\5UDS N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
nign"r N0040 Z-3
5mYX#//: N0050 X3 Z-3
DQ*T2*L N0060 Z-3
\~!!h.xR N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
HPz3"3n! N0080 G01 Z-2
"-T[D9(A N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
aJ/}ID N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
EQTJ=\WFF N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
Z)^1~!w0 N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
"!w#E6gU N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
Rl/5eE8 N0140 G90 G00 Z150
L GdM40 N0150 M02