[分享]轧辊零件数控车削工艺设计及编程举例 [复制链接]

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。 ?>D+ge  
~drS} V  
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。 b@gc{R}7  
l[mWf  
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 ?yrX)3hyH  
EnKR%Ctw  
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。 _UMg[Um  
iTBx\u%{  
2） 工步顺序 T6y\|  
!=*g@mgF  
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。 fIx+ILs  
② 自右向左精车外轮廓面。 `quw9j9`C\  
>\-hO&%_  
2．选择机床设备 BM%e0n7  
I*:%ni2  
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。 3．选择刀具 )Ys x}vSZ  
qTRsZz@  
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。 !_]Y~[  
9Z@hPX3.  
4．确定切削用量 X[-xowE-  
z\\[S@>pt  
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。 6y-@iJ*ld;  
!fV+z%:  
5．确定工件坐标系、对刀点和换刀点 7X`g,b!  
<prk8jSWV  
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。 ^H p; .f.  
: Xda1S  
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： +xh`Q=A  
i^/T  
1）回参考点操作 MD}w Y><C  
}kw#7m54  
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。 EKYY6S2  
5N#aXG^9  
2）试切对刀 fbyd"(V8r  
\0^Kram>
 
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㎜。 5c@,bIl *  
]{;gw<T  
3）建立工件坐标系 +C^nO=[E  
q\9JgD)  
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。 z 4e7PW|  
vz@A;t  
换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 U45e2~1!O  
lB8-Z ow  
6．编写程序（该程序用于CJK6136D车床） S^JbyD_yoh  
vOH4#  
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）： o@_q]/Mh  
rP'me2 B  
N0010 G92 X27.5 Z0 ；建立XOZ工件坐标系 %HhBt5w  
N0020 G00 Z2 S500 M03 O
0*p0J  
N0030 X27 ；车外圆得φ54㎜ T )&A2q  
N0040 G01 Z-18.5 F100 8v6(qBK  
N0050 G00 X30 xBj9yu  
N0060 Z2 dUD[e,?  
N0070 X25.5；粗车一刀外圆得φ51㎜ h,(26 y/s  
N0080 G01 Z-10 F100 3#n_?-  
N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ；粗车一刀圆弧得R1.5㎜ xf'V{9*  
N0100 G90 G00 X30 Ex.yU{|c  
N0110 Z2 =?5]()'*n  
N0120 X24 ；粗车二刀外圆得φ48㎜ K,tQ!kk  
N0130 G01 Z-10 F100 <q)#  
N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0；粗车二刀圆弧得R3㎜ p .%]Q*8  
N0150 G90 G00 X30 Ml`:UrU  
N0160 Z2  >^O7  
N0170 X22.5；粗车三刀外圆得φ45㎜ tb 5`cube  
N0180 G01 Z-10 F100 mwO6g~@`  
N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ；粗车三刀圆弧得R4.5㎜ qRu~$K  
N0200 G90 G00 X30 qfX6TV5J}!  
N0210 Z2 mupT<_Y  
N0220 X21 ；粗车四刀外圆得φ42㎜ :S]\0;8]  
N0230 G01 Z-4 F100 s `e{}\  
N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ；粗车圆锥一刀 }czrj%6  
N0250 G90 G00 X25 ~\r*  
N0260 Z2 ,S\CC{!  
N0270 X19.5；粗车五刀外圆得φ39㎜ &L3M]  
N0280 G01 Z-4 F100 O4 w(T  
N0290 G91 X3 Z-3 ；粗车圆锥二刀 1l9G[o *  
N0300 G90 G00 X25 "mo?* a$Sk  
N0310 Z2 g/4
[N{Xf  
N0320 X18 ；精车外轮廓 l#&8x  
N0330 G01 Z0 F150 S800 ^ G]J,+  
N0340 G91 X1 Z-1 pG_;$8Hc  
N0350 Z-3 ]iVcog"T  
N0360 X3 Z-3 }ZYd4h|g\z  
N0370 Z-3 @ 8(q$  
N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 L]7=?vN=8  
N0390 G01 Z-2 @?ebuj5{e  
N0400 X-1 Z-1 [\]50=&  
N0410 G90 G00 X30 K&u_R  
N0420 Z150 p;a,#IJu  
N0430 M02 ;J'LS  
MyOd,vU
 
编程之二 ~Za
Y!(R<  
VCYwzB  
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。 :x3QRF  
cs48*+m  
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。 循环次数N的确定：N=Δ/ap g_E$=j92v  
%64)(z  
其中： TT%M'5&  
Δ----最大加工余量 ;T\%|O=Ke  
ap----每次背吃刀量 PJ')R:e,  
kb%;=t2  
若N为小数，则用“去尾法”取整后再车一刀。 q$L%36u~/  
NCXRevE  
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。 wKh4|Ka  
E#RDqL*J  
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㎜。 LG0;#3YwH  
E#34Wh2z  
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）： gE'sOT9v  
fy1|$d{'  
N0010 G92 X27.5 Z0 ；建立XOZ工件坐标系 /A\8 mL8  
N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03；X向每次背吃刀量0.95㎜ I@\lN&HC  
N0030 X1 Z-1 ；精加工轮廓开始 Ng&%o  
N0040 Z-3 AD>e?u  
N0050 X3 Z-3 ;._ l0Jw  
N0060 Z-3 eSn+B;  
N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 !vi>U|rh  
N0080 G01 Z-2 _~m5^Q&  
N0090 X-1 Z-1 ；精加工轮廓结束 -]Bq|qTH[(  
N0100 G00 X2；X向退刀2㎜ te`$%NRl  
N0110 Z18 ；Z向退刀18㎜ k?yoQL*  
N0120 X-10 ；X向进刀10㎜ $GV7o{"&  
N0130 G26 N0020.0120.9 ；循环加工 zC:ASt  
N0140 G90 G00 Z150 !<|4C6X:4  
N0150 M02