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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 倒序阅读 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。 r/L3j0  
    zT~ GBC-IX  
    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。 DD'<zL[  
    j &Ayk*  
    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 H$ xSl1>E  
    +.HQ+`8z]  
    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。 -ij1%#tz  
    )11/BB\v  
    2) 工步顺序 :"O=/p+*Us  
    p9_45u`u2  
    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。 bTHa;* `  
    ② 自右向左精车外轮廓面。 Ze Shn  
    S,S_BB<Y[b  
    2.选择机床设备 QbqLj>-AJ  
    :eQx di'  
    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。
    60AX2-sdJ,  
    图1 轧辊零件
    3.选择刀具 `U`Z9q5-  
    *vsOL 4I%  
    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。 ^"+cJ)  
    /yrR f;}<O  
    4.确定切削用量 G';oM;~/|  
    r?/>t1Z  
    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。 o ohf))  
    ^Z:x poz,  
    5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 S^D ~A8u  
    rzaEVXbz1  
    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。 ~P6K)V|@<  
    6o A0a\G'  
    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: 9fl !CG  
    ~T4 =Id  
    1)回参考点操作 S8,+6+_7  
    Cv$TNkP*  
    采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。 8@+YcN;->  
    vW)GUAF[  
    2)试切对刀 tg8VFH2q.z  
    XcfTE m  
    主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。 4?yc/F=kI  
    2,QkktJLo  
    3)建立工件坐标系 s^KxAw_IV  
    g\ *gHHa  
    刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。 053W2Si   
    s.GhquFCrU  
    换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 [Q 2t,tQx  
    bh7 1Zu  
    6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) /CA)R26G  
    U5Ho? `<  
    按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程): ":-)mfgGU  
    &aF_y_f\  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 B|GJboQ  
    N0020 G00 Z2 S500 M03 9I.v?Tap  
    N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ -ZyFUGd%  
    N0040 G01 Z-18.5 F100 h0^V!.- 5  
    N0050 G00 X30 p6HZ2Q:a  
    N0060 Z2 VJR'B={h  
    N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ BgpJ;D+N4  
    N0080 G01 Z-10 F100 Le3S;SY&  
    N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ iPFYG  
    N0100 G90 G00 X30 "!Qhk3*  
    N0110 Z2 *V"cu  
    N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ ~l}TlRqL  
    N0130 G01 Z-10 F100 s)M2Z3>+  
    N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ D 1hKjB&  
    N0150 G90 G00 X30 KT g$^"\  
    N0160 Z2 A|>C3S  
    N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ UxS;m4  
    N0180 G01 Z-10 F100 "BVz5?  
    N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ &% *S  
    N0200 G90 G00 X30 ,^<+5TYM7  
    N0210 Z2 N0qC/da1  
    N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ >6kWmXK[  
    N0230 G01 Z-4 F100 ynDx'Q*N'  
    N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 {X =\  
    N0250 G90 G00 X25 YwF6/JA0^  
    N0260 Z2 eh`V#%S=  
    N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ )>Lsj1qk  
    N0280 G01 Z-4 F100 l =_@<p  
    N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 TAAsV#l  
    N0300 G90 G00 X25 Ch.T} %  
    N0310 Z2 y\S7oD(OR  
    N0320 X18 ;精车外轮廓 XsG]-Cw  
    N0330 G01 Z0 F150 S800 Gqia@>T4*N  
    N0340 G91 X1 Z-1 eY(usK  
    N0350 Z-3 *xl7;s  
    N0360 X3 Z-3 b?bYPN+  
    N0370 Z-3 -DuiK:mp  
    N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 g-:)} 8d6  
    N0390 G01 Z-2 {tT`It  
    N0400 X-1 Z-1 nEp'l.T  
    N0410 G90 G00 X30 Y(:OfC?  
    N0420 Z150 g~y9j88?  
    N0430 M02 n47=eKd70  
    #y*=UV|h  
    编程之二 a:| 4q  
    ;OPCBdr  
    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。 ]8_h9ziz  
    Zn/9BO5  
    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。
    <zf+Ii1:,  
    图2 循环加工路线
    循环次数N的确定:N=Δ/ap ,|4Ye  
    8x9kF]=  
    其中: nM; G; T  
    Δ----最大加工余量 =k*0O_  
    ap----每次背吃刀量 23f[i<4e  
    *M|\B|A.  
    若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 XF7W'^  
    !Q(xOc9>Ug  
    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。 vl5n%m H>^  
    cV{ZD q  
    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㎜。 9kF#*  
    'iVo,m[yKU  
    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): Asl H V@K  
    K8U Az"  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 }]~}DHYr  
    N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ E?XCL8NC  
    N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 ,Mhe:^3  
    N0040 Z-3 @gqw]_W  
    N0050 X3 Z-3 S[a5k;8GL  
    N0060 Z-3 g& "(- :  
    N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 b66X])+4jE  
    N0080 G01 Z-2 zkp Apj].  
    N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 &1p8#i  
    N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ 0v@/I<  
    N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ N-rm k  
    N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ K7hf m%`N  
    N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 ]hj1.V+  
    N0140 G90 G00 Z150 [)3 U])w/  
    N0150 M02
     
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