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。
Oq+C<}eg LYWQqxB 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。
yc%AkhX* =b`>ggw# 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
C,tlp Aba6/ 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。
7acAU{Rr jy&p_v1 2) 工步顺序
? ~_%I i.F[.-. 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。
>^<qke ② 自右向左精车外轮廓面。
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vf5[x!4 2.选择机床设备
F<'g6f D#(A?oN 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。
~0/=5 dC 图1 轧辊零件
3.选择刀具
[W^6=7EO IDLA-Vxo 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。
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4.确定切削用量
/3Se*"u I9Z8]Q+2" 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。
"G`)x+<~Z8 nHZ 4):` 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
{jk {K6 } dZnq 96<:| 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。
bE0S)b) @Chj0wWZ> 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:
=FwFqjvl Yq1 ~"he8 1)回参考点操作
bZ3CJ f&mE #lJF$ 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。
4=q\CK2 ^A =faV,o&{` 2)试切对刀
P6IhpB59 t`F%$q 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
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3FNj~=N 3)建立工件坐标系
w7dG=a& DbOWnXV"o 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
[k1N `K(M Nk^#Sa? 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
56TUh_ :UScbPG 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
9KAXc(- bZtjg 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
0Q>Yoa
11 0|4XV{\qT$ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
O"Xjv`j: N0020 G00 Z2 S500 M03
T[<9Ty'^ N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
u 4)i7 N0040 G01 Z-18.5 F100
lW>bXC N0050 G00 X30
o ue;$8 N0060 Z2
ZYL]|/"J9 N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
RYvS,hf6z N0080 G01 Z-10 F100
noL<pkks~R N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
6.K)uQgjmv N0100 G90 G00 X30
*,Y+3yM N0110 Z2
6oJ~Jdn' N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
}dB01Jl
' N0130 G01 Z-10 F100
a2p<HW;)m N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
ii~~xt1 N0150 G90 G00 X30
r!#a. N0160 Z2
'z+8;g.ekO N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
m3,]j\ N0180 G01 Z-10 F100
Kb4u)~S: N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
&LYU#$sj N0200 G90 G00 X30
Iy`Zh@"~ N0210 Z2
r0S"}<8O N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
x2K.5q> N0230 G01 Z-4 F100
JO1c9NyKr N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
gbKms;: N0250 G90 G00 X25
QEtZ]p1H@ N0260 Z2
-
d>)
N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
Ym!Ia&n N0280 G01 Z-4 F100
]A!Gr(FHQ N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
*a+~bX)18 N0300 G90 G00 X25
<EpP; N0310 Z2
SDJAk&Z}R N0320 X18 ;精车外轮廓
BU])@~$ N0330 G01 Z0 F150 S800
^WM)UZEBC N0340 G91 X1 Z-1
L! Q&?xP N0350 Z-3
+KD~/}C%- N0360 X3 Z-3
LI(Wu6*Y N0370 Z-3
.eJ4F-V N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
rEZa%)XJ N0390 G01 Z-2
l} h<2 N0400 X-1 Z-1
6K*7%8Y/G N0410 G90 G00 X30
WKmGw^ N0420 Z150
&a-:ZA@ N0430 M02
Y_f6y9?ZE 5v>(xl 编程之二
##yi^;3Y Ku&0bXP 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。
AA yzT*^ | F:? 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。
Xt9?7J#\T 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
eK3J9;X [}d
3u! 其中:
+mV4Ty Δ----最大加工余量
g^8bY=*
. ap----每次背吃刀量
:9K5zD Q{mls 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
qTiX;e\W WvNX%se]3 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。
/[_>U{~P# ^9"|tWf6O 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㎜。
zneK)C8&q3 {f)",# 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):
DA[-(
s O^oFH
OpFh N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
#!9aTp).AL N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
'du:Bxl`d4 N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
}GQ8|fg`U N0040 Z-3
d) G7U$z~ N0050 X3 Z-3
mKWA-h+f N0060 Z-3
U3%!#E{ N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
UHweV:(|T N0080 G01 Z-2
6}{2W< N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
PX(Gx%s| N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
h^34{pKDn N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
Qh)@-r3 N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
].2q.7Yur N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
s`GSc)AI N0140 G90 G00 Z150
Alh%Z\ N0150 M02