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。
w]nX?S8 C ZJV_0 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。
&R,9+c Di> rO038 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
fxd0e;NAAh ~h!
13! 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。
*:g_'K"+ nU2V]-qY 2) 工步顺序
?1peF47Z 4J5pXlzV 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。
}# Doy{T ② 自右向左精车外轮廓面。
Zsj`F9*e ~EEs}i 2.选择机床设备
:Xfn@>;3ui z}+i=cAN 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。
L2fZ{bgy 图1 轧辊零件
3.选择刀具
z\T Lsx :HRT 2I 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。
*/(I[p /1d<P! H 4.确定切削用量
NLyXBV[hV wC`;f5-> 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。
^2S# Uk KxIyc7. 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
AOb]qc :U'Cor
H 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。
[|RjHGf &w85[zs 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:
Q9c)k{QZ /7/0x ./{ 1)回参考点操作
2 0tO#{Li F PR`tE 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。
gl8Ib<{ fvqd'2 t 2)试切对刀
W2]TRO QA?oJ_}y 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㎜。
0 )}$^TV z wk.bf>m 3)建立工件坐标系
=:=/Gz1 o&SSvW 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
<jA105U"m> asVX82< 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
j}f[W [2 5M F#&v 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
,SUT~oETP ZVih =Y-w 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
Y@uh[aS! Kct@87z N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
H:QhrL+7_ N0020 G00 Z2 S500 M03
h4)Bs\==mT N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
@S^ASDuQU7 N0040 G01 Z-18.5 F100
nh.32q] N0050 G00 X30
&7>zURv N0060 Z2
b5a.go N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
FX}Gt= N0080 G01 Z-10 F100
8b(!k FxD N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
>IfV\w32 N0100 G90 G00 X30
4aUiXyr*2 N0110 Z2
I&VTW8jB N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
5B4Ssrs5W~ N0130 G01 Z-10 F100
L] %l51U N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
cU.9}-) N0150 G90 G00 X30
WFTvOFj N0160 Z2
l'[A?%L%{ N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
mtAE N0180 G01 Z-10 F100
/F)H\* N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
j5$GFi\kB N0200 G90 G00 X30
E_T2z4lw N0210 Z2
V3Z]DA N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
$IQw=w7p N0230 G01 Z-4 F100
UL$}{2N,_ N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
#xh_ N0250 G90 G00 X25
}UwO<# N0260 Z2
T{v>-xBRy N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
Xf[kI N0280 G01 Z-4 F100
\ 0W!4D
N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
Smw QET<H N0300 G90 G00 X25
4T6 {Y N0310 Z2
aB~S?.l N0320 X18 ;精车外轮廓
qet>1< N0330 G01 Z0 F150 S800
V!_71x\-Q N0340 G91 X1 Z-1
u\yVR$pQ N0350 Z-3
)!:sFa
1 N0360 X3 Z-3
avQJPB)}Sb N0370 Z-3
w"Y` ]2 N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
co8"sz0(U N0390 G01 Z-2
ypOLp SYk N0400 X-1 Z-1
q? qC N0410 G90 G00 X30
v=@TWEE N0420 Z150
K<`osdp=& N0430 M02
W !w, f; dP?Ge} 编程之二
:KJ pk:< /P|fB]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。
FY{e2~gi a' Ki;]q 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。
Fb22p6r 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
*g}Yw \wcam`f 其中:
afBE{ Δ----最大加工余量
IYn]U4P.
ap----每次背吃刀量
\MC-4Yz g[RI.&? 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
R0ID2:i]F ,2Q o7(A 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。
!* Ti}oIo& zi R5:d3 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㎜。
wI]"U2L5 Un`^jw#_ 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):
^bg2[FV N'r3`8tS N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
-}O1dEn. N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
{'?)FX*W N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
x3jb%`o#! N0040 Z-3
&qpr*17T N0050 X3 Z-3
{;toI N0060 Z-3
$vC1 K5sLk N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
`ps)0!L
L` N0080 G01 Z-2
@SZM82qU2z N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
b2aF 'y/ N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
\%PaceH N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
NI#X@ N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
p&+;w N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
}bY;q- N0140 G90 G00 Z150
pyLRgD0
g N0150 M02