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。
aJ Z"D8C '2^7-3_1 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。
d.UQW
yLG kQ1w5mCh 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
WOzf]3Xcj 6AG`&'" 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。
>NYW{(j [e[<p\] 2) 工步顺序
BTgG4F/) 4}+/F}TbJ5 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。
Wbr+KX8) ② 自右向左精车外轮廓面。
CI353-` v~QHMg 2.选择机床设备
/ 0 O=( p
sL?Y 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。
c\a_VRN>r 图1 轧辊零件
3.选择刀具
8YC_3Yi% ^nbnbU4' 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。
kuyjnSo9i WSuww 4.确定切削用量
)W/;=K C8
\5A8c 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。
MxT-1&XL p
w8 s8? 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
]a5 f2lE C74a(Bk}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。
o2<#s)GpY (=7Cs 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:
Z#rB} 6DH~dL_",% 1)回参考点操作
yKO`rtP sI{ M 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。
qkiI/nH3 s"t$0cH9 2)试切对刀
L4!{h| v`M3eh@$A 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㎜。
z`:lcF{V %Dwk 3)建立工件坐标系
Y "/]|'p o!)3? 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。
C=eF.FB;' h5(4*$% 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
P9T}S Oil?JI Hq 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
AvfNwE 4O35"1 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
V$ps> BocSwf;v. N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
ouuuc9x] N0020 G00 Z2 S500 M03
MdvcnaCG N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
xL\0B,] N0040 G01 Z-18.5 F100
DAXX;4 N0050 G00 X30
$m/)FnU/ N0060 Z2
.>WxDQIo N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
; #&yn=^ N0080 G01 Z-10 F100
b45-:mi! N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
"hsb8- N0100 G90 G00 X30
c-(UhN3WG N0110 Z2
Dy:|g1> N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
>Z'NXha N0130 G01 Z-10 F100
?.Ca|H< N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
MB]<Dyj, N0150 G90 G00 X30
a6uJYhS~ N0160 Z2
>&}%+r\ N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
-w"VK|SGm N0180 G01 Z-10 F100
lE4HM$p
N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
=,6z4" ) N0200 G90 G00 X30
Zg{KFM% N0210 Z2
rR(X9i N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
$xPaYf N0230 G01 Z-4 F100
&7K?w~ N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
\RC'XKQ*n N0250 G90 G00 X25
` 2V19s] N0260 Z2
xD~5UER N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
8~@c)Z; N0280 G01 Z-4 F100
[q8 P~l N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
F^];U+J N0300 G90 G00 X25
a6) BqlJ N0310 Z2
#ML%ij 1 N0320 X18 ;精车外轮廓
woGAf)vV# N0330 G01 Z0 F150 S800
@~"h62=]
- N0340 G91 X1 Z-1
).`1+b N0350 Z-3
.uMn0PE N0360 X3 Z-3
0tT(W^ho g N0370 Z-3
sN9&,&W1 N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
l)1r+@)\ N0390 G01 Z-2
e#$]Y?, N0400 X-1 Z-1
{Tq_7,8 N0410 G90 G00 X30
N_W}*2( N0420 Z150
$QN"wL|| N0430 M02
8
Hg+H=? "&G/T ?4 编程之二
Bg x'9p/ TJ6*t!'*X 采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。
Whm,F^ .6+Z^,3 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
5m&9"T. w 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
O;:mCt _H o ,AAC 其中:
!>..Q)z Δ----最大加工余量
|
*2w5iR ap----每次背吃刀量
oAODp!_c _E@2ZnD2 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
rWa2pO MyJ%`@+1 加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。
R3gdLa. r*2+xDoEi 循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外,还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件,X向退刀量取2㎜,Z向退刀量确定为18㎜,X向进刀量为[(52-36)/2+2] ㎜=10㎜。
xr4*{v `T@i. 'X 注意:采用循环编程必须使用G91指令,精加工轮廓循环加工程序如下(该程序用于CJK6136D车床):
/Kql>$I m
Bu N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
SJb&m- N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
fI ?>+I5 N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
Z'`<5A%; N0040 Z-3
^c"jH'#.L N0050 X3 Z-3
[8 ]z|bM N0060 Z-3
xpV|\2C N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
Y!-M_v / N0080 G01 Z-2
;=)k<6 N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
Gp?a(-K5 N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
%g{X ? N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
4gI/!,J(b N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
md)c0Bg8~ N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
%9KldcQ}~ N0140 G90 G00 Z150
FH?U(- N0150 M02