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。
vN%j-'D\A4 b~haP.Cl: 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。
Lx:N!RDw 0w[0%:R^ 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
VG'( >NOYa3 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。
d-N"m I- @+CSY-g$ 2) 工步顺序
Q@ ) rw0$ 1=q?#PQ 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。
5KH'|z ② 自右向左精车外轮廓面。
mZ5K hPvf8 +/>YH-P= 2.选择机床设备
zloaU H+#wj|,+\ 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。
u$%#5_k 图1 轧辊零件
3.选择刀具
b
gc<)= Tx!m6B`Y 根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。
_6-/S!7Y\ :D+SY 4.确定切削用量
qnfRN' ^Lfn3.M 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定,详见加工程序。
Obc3^pV& k+R?JWC: 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
t`1]U4s&I wpdEI( 确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,建立XOZ工件坐标系,如图所示。
?-F'0-t4%
[aS)<^ 采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点,如图所示。采用MDI方式操纵机床,具体操作步骤如下:
UH^wyKbM 8(_g] u#B; 1)回参考点操作
'5,,XhP HToN+z%w3H 采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。
W7[S7kd /qq&'}TZP 2)试切对刀
]xLb )Z 8Y0<lfG 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
^57fHlw ty< tv|p 3)建立工件坐标系
m',_kY3
IM5^E#-g7 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
_}D?+x,C8 .9fluAG 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
Y&Lk4 "!/_h > 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
UlN|Oy, GN;XB b]w 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
XK/@!ud"` K
y4y N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
p;t!"I:`? N0020 G00 Z2 S500 M03
?ZV0
N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
}~CZqIP N0040 G01 Z-18.5 F100
qf=[*ZY N0050 G00 X30
PZhZK
VZx N0060 Z2
+95dz?~ N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
H$z+gbjJ N0080 G01 Z-10 F100
3cFLU^ N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
5'-9?-S" N0100 G90 G00 X30
; F(01 N0110 Z2
?jm2|: N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
6:z&ukqE N0130 G01 Z-10 F100
%y\7 N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
Y*}>tD; N0150 G90 G00 X30
U(]5U^ N0160 Z2
}Z?[Ut N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
r=||sZs N0180 G01 Z-10 F100
*Z2Q]?:{
i N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
fvM3.P N0200 G90 G00 X30
molowPI N0210 Z2
:RO:k|g N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
1V3J:W#; N0230 G01 Z-4 F100
*g41"Cl N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
*3
8Y;{ 4 N0250 G90 G00 X25
GO3YXO33 N0260 Z2
"#k(V=y N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
#*M$,ig N0280 G01 Z-4 F100
&&S4x N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
wP1VQUL N0300 G90 G00 X25
FH21m wV N0310 Z2
;f^jB;\< N0320 X18 ;精车外轮廓
S|4/C N0330 G01 Z0 F150 S800
B@v H1T N0340 G91 X1 Z-1
o5x^ "# N0350 Z-3
L Hz<=]?@ N0360 X3 Z-3
7=*k@9 N0370 Z-3
K$5P_~;QL N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
,T~5iLKY N0390 G01 Z-2
B[|/wHMsT} N0400 X-1 Z-1
ZDmk<}A-U N0410 G90 G00 X30
BvR3Oi@Wc N0420 Z150
j77}{5@p N0430 M02
:|Nbk58 ^Jc0c)* 编程之二
h#ot)m|I 3 v$4LY 采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。
^ 6|"=+cO\ H=RV M 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
X*"O'XCA 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
^v5hr>m )9Ojvp=#r: 其中:
DkKD~ Δ----最大加工余量
}jgAV ap----每次背吃刀量
GnaVI M':.b+xN 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
deY<+! becQ5w/~ 加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。
ClZyQ=UAD [E7@W[xr 循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外,还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件,X向退刀量取2㎜,Z向退刀量确定为18㎜,X向进刀量为[(52-36)/2+2] ㎜=10㎜。
FRk_xxe"K I>Yp=R 注意:采用循环编程必须使用G91指令,精加工轮廓循环加工程序如下(该程序用于CJK6136D车床):
97dI4t< += ~}PF N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
94@!.11 N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
Hv*O9!cC N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
1&"1pH N0040 Z-3
OR8o%AxL7 N0050 X3 Z-3
rep"xV&|>o N0060 Z-3
Z5-'|h$| N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
liP{Mu/LO N0080 G01 Z-2
LXV6Ew5E N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
7~f6j:{|z N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
,jcp"-5#j N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
$?{zV$r1 N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
%BLKB%5 N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
QjU"|$ N0140 G90 G00 Z150
V%=t2+ N0150 M02