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。
o{EC&- :ORR_f`> 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。
C2xL1` YJ/zU52JK~ 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
eKz?"g/j ]%Nlv( 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。
!$Tw^$n wTGbd 2) 工步顺序
!F4@KAv D8nD/||;Z 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。
qYf |Gv ② 自右向左精车外轮廓面。
!\#_Jw%y )0e2ic/ 2.选择机床设备
_s$_Sa ; 7kK #\dI 根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
R:AA,^Z 图1 轧辊零件
3.选择刀具
@]c(V%x {}m PEd b 根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。
k({\/t3i E)-r+ <l 4.确定切削用量
`#QG6/0 }%`~T>/ 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定,详见加工程序。
RQB]/D\BO )VK }m9Ae 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
iy\nio` G #T<`>T 确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,建立XOZ工件坐标系,如图所示。
k@D0 {z 8W+gl=C~ 采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点,如图所示。采用MDI方式操纵机床,具体操作步骤如下:
|Uk"
{ #:|+XLL 1)回参考点操作
5,;`$'?a% ^*= 85iyo 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。
Ty@=yA17 (ihP`k-. 2)试切对刀
nL}5cPI FvuGup`w 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㎜。
w[-Fm+A> %tt%`0 3)建立工件坐标系
cx$Gic:4 %F9{EXJy 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
&Q=ZwC7# SL&hJs4c' 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
4YMX|1wd) b*mKei 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
7"*|2Xq m&0"<V!H/B 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
A+wv-~3 LFp]7Dq N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
uw7{>9 N0020 G00 Z2 S500 M03
_uu<4c N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
@l(vYJ:f N0040 G01 Z-18.5 F100
Na,_ N0050 G00 X30
@C-dG7U.P N0060 Z2
rJ'I>Q~x6 N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
)g@S%Yu N0080 G01 Z-10 F100
5;TuVU.8Q N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
geefnb N0100 G90 G00 X30
p(m1O70C N0110 Z2
_0 snAt^iC N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
hc$@J}` N0130 G01 Z-10 F100
aSYs_?&. N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
]Lqt(c N0150 G90 G00 X30
rn:!dV[ N0160 Z2
yWHiw< N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
Vjm_F!S N0180 G01 Z-10 F100
do>"[RO N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
%im#ww L% N0200 G90 G00 X30
TE-;X,gDV_ N0210 Z2
<;t)6:N\ N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
nxap\Lf N0230 G01 Z-4 F100
|\uYv|sT N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
/WnE:3G N0250 G90 G00 X25
;}.Kb N0260 Z2
*sfD#Bi] N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
^yKY'>T#d N0280 G01 Z-4 F100
:H[\;Z1_ N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
<<|H=![ N0300 G90 G00 X25
[{<dbW\ 9 N0310 Z2
w.+Eyu_I\ N0320 X18 ;精车外轮廓
lZt(&^T N0330 G01 Z0 F150 S800
6j8<Q 2
N0340 G91 X1 Z-1
4DO/rtkVq N0350 Z-3
I/COqU7~ N0360 X3 Z-3
[H"#7t.V-~ N0370 Z-3
Rh] P8 N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
@#b0T:+v' N0390 G01 Z-2
jV7&Y.$zF] N0400 X-1 Z-1
dyFKxn`, N0410 G90 G00 X30
a~^Srj!}x N0420 Z150
+ydm,aKk N0430 M02
fjDpwb:x) qGPb 编程之二
r.FLGDU q:HoKJv4 采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。
GG'Sp53GE tnW;E\cR 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
o;-<|W> 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
_&
4its +3bfD 其中:
H^CilwD158 Δ----最大加工余量
[7"}=9 ap----每次背吃刀量
FyEDt@J ":d*dl 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
]u&dJL Q59/ex 加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。
B$`lYDqaG Q.(51]' 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㎜。
)hL^+Nn bR 1]/N2& 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):
$M]%vG 2Yyb#Ow N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
o*7y ax N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
gB CC N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
hBCR]='] N0040 Z-3
-Q`Cq|s N0050 X3 Z-3
W<gD6+=8 N0060 Z-3
/.Wc_/ N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
*=^[VV! N0080 G01 Z-2
,e ELRzjl N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
(4)3W^/kk? N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
^L~ [+| N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
AZ8UXq N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
1e$[p[ N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
`QCD$= N0140 G90 G00 Z150
|z7dRDU}] N0150 M02