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。
Re`= B rLVS#M#&e> 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。
x@yF|8 @AJt/wPk 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
|,o!O39}> Y%2<}3P 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。
krgsmDi7 L49`=p< 2) 工步顺序
w1[F]| H'+P7*k#M 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。
,{$:Q}` ② 自右向左精车外轮廓面。
RX'(
l KdUmetx1 2.选择机床设备
J*.qiUAgW t<rhrW75P 根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
f5AK@]4G 图1 轧辊零件
3.选择刀具
IL\#!|> Rh iiQ 根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。
ip~PF5 C;_10Rb2ut 4.确定切削用量
Eg>MG87 6tVB}UKs 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定,详见加工程序。
m3 ,i{ -[Q%Vv!8 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
RV-7y^[]^ ~b*f2UVs
确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,建立XOZ工件坐标系,如图所示。
+h"RXwlBM |:C=j/f 采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点,如图所示。采用MDI方式操纵机床,具体操作步骤如下:
,u/GA<'#M El,p}Bi. 1)回参考点操作
al1Uf]xh k? X7h2 采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。
):1NeJOFF Ji gc@@B. 2)试切对刀
iphe0QE[#} wUab)L 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
^8-CUH\ qlO(z5Ak 3)建立工件坐标系
Z3)1!|#Q iXeywO2nP 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
4 QD.'+L YvR MUT
换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
7*`cWT_X 7YrX3Hx8 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
D3N\$ D gq!|0 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
/aP4'U8ov crG+BFi N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
Nw*
>$v N0020 G00 Z2 S500 M03
B[}#m'Lv N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
C[z5&
x2 N0040 G01 Z-18.5 F100
]25 x X N0050 G00 X30
U:"E:Bxz;m N0060 Z2
NLf6} N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
?*){%eE N0080 G01 Z-10 F100
=y.? =`" N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
sz9C':`W N0100 G90 G00 X30
,SNN[a N0110 Z2
#**vIwX-Q N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
8K=sx@l N0130 G01 Z-10 F100
'#L.w6<B N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
*DcJ). N0150 G90 G00 X30
XDRw![H,~ N0160 Z2
v!JQ;OX N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
H:TRJ.!w2 N0180 G01 Z-10 F100
NBU[> P N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
v2][gn+58 N0200 G90 G00 X30
B@U;[cO& N0210 Z2
!36jtKdM N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
*z&m=G\ N0230 G01 Z-4 F100
U=QfInB N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
vau0Jn%=ck N0250 G90 G00 X25
{@ ygq-TZ N0260 Z2
'[g@A>xDvW N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
dz3chy,3 N0280 G01 Z-4 F100
os9X)G N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
9M8n N0300 G90 G00 X25
,e<(8@BBL N0310 Z2
=wE1j N0320 X18 ;精车外轮廓
lB3@jF N0330 G01 Z0 F150 S800
m_
>+$uL N0340 G91 X1 Z-1
jzt$ N0350 Z-3
?(rJ N0360 X3 Z-3
HE6kt6 N0370 Z-3
d)d\h`=Z N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
w eu3c`-a N0390 G01 Z-2
X} <p|P+ N0400 X-1 Z-1
apFY//(yu N0410 G90 G00 X30
2?J[D7 N0420 Z150
W{'RR. N0430 M02
;]XK e') *c<0cHv* 编程之二
A"ApWJ3 NFxs4:]
RT 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。
':Avh|q3N lM/)<I\8 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。
_ljdo`j#N 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
OZ2YflT *% 6NuZ 其中:
vOMmsU F Δ----最大加工余量
q3Tp/M. ap----每次背吃刀量
$w%n\t>B uv>T8(w 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
fZ8at dB`3"aSN7 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。
V)Oj6nD] GB MCw 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㎜。
-`knSR xweV8k/ 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):
JrZ"AId2 6<E4?<O% N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
35>VCjCw0 N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
o'uv5asdb N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
k#*tf:R N0040 Z-3
=6o,{taZ.~ N0050 X3 Z-3
L!fiW`>0G N0060 Z-3
q>JW$8 N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
4&TTPcSt; N0080 G01 Z-2
+aa( YGL N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
^##tk N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
qhNY< N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
EUxkYl N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
aVI%FycYo N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
?$:;hGO.<~ N0140 G90 G00 Z150
e@B+\1 N0150 M02