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。
oQB1fs ;]o^u.PC 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。
O3GaxM\x :dc
J6 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
Z4sjH1W vxZUtyJfe 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。
;8kfgpM_ ~u1JR`y 2) 工步顺序
E&v-(0 ?%n9g)>Yej 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。
k( ^ b ② 自右向左精车外轮廓面。
@2O\M ,g5 @3D%i#2o&[ 2.选择机床设备
88U 5mBk[{ 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。
`N,Jiw;bw 图1 轧辊零件
3.选择刀具
Kwau:_B hZG{"O!2s 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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Omf 4.确定切削用量
Ds/zl Z Onyq' 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。
M,lu)~H MkG->* 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
aa!c>"g6 _Y~?. hs^ 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。
3".W bsVOO9.4- 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:
--D`YmB .=D6<4#t 1)回参考点操作
b6VAyTa '93&? 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。
O;tn5 4 .qjTR 2)试切对刀
}=)"uv m 9Q{)?J7 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㎜。
%M:"Ai5: ? 'nMZ 3)建立工件坐标系
2|EoP-K7 %J'_c|EQM 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。
ABf#!G }%|OnEk" 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
],m-,K ,;}RIcvQV 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
-ybupUJcbv % *hBrjbj 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):
H2p;J#cv@ Po[zzj>m N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
X*&r/= N0020 G00 Z2 S500 M03
g'@+#NMw N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
XO>Y*7rO N0040 G01 Z-18.5 F100
7Q&P4{hi0 N0050 G00 X30
oKiu6= N0060 Z2
zyE yZc? N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
"tIx$?I N0080 G01 Z-10 F100
FeJ5^Gh. N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
TY}?>t+ N0100 G90 G00 X30
CJ >=odK[ N0110 Z2
%8/$CR N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
9:WKG'E8a N0130 G01 Z-10 F100
zjS<e
XLs[ N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
BDg /pDnwg N0150 G90 G00 X30
_4w%U[GT, N0160 Z2
shRvwE[ N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
w6tY6bf} N0180 G01 Z-10 F100
ubw ]}sfM# N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
Z'~FZRF N0200 G90 G00 X30
bBf+z7iyc N0210 Z2
el<nY"c N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
im`^_zebj N0230 G01 Z-4 F100
pD9c%P N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
c4|.!AQ> N0250 G90 G00 X25
6 9Cxh N0260 Z2
uBXI*51{ N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
wKN9HT N0280 G01 Z-4 F100
1vr/|RWW N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
iJK9-k~ N0300 G90 G00 X25
&W%TY:Da| N0310 Z2
WF]:?WE% N0320 X18 ;精车外轮廓
3 ren1 N0330 G01 Z0 F150 S800
+}!eAMQ N0340 G91 X1 Z-1
VI4d/2e N0350 Z-3
?bEYvHAzg N0360 X3 Z-3
0#ph1a< N0370 Z-3
POf \l N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
~Hq
2' N0390 G01 Z-2
_gHJ4(?w N0400 X-1 Z-1
e-WaK0Ep N0410 G90 G00 X30
?!ig/ufZ N0420 Z150
d$ /o\G N0430 M02
K:0RP?L T
&1sfS, 编程之二
S70ERRk Jg:'gF]jt 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。
[O3R(`<e5 GZ%RfKyQ 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。
2+'&||h 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
9D@Ez"xv P%.5xYn 其中:
+RM3EvglDQ Δ----最大加工余量
X*sF-T$. ap----每次背吃刀量
qy!G& al2v1.Y} 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
$t]DxMd rtI4W 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。
]Vubz54 cIX59y#7 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㎜。
5]{YERa' ;rFa I^ 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):
zAH+{4lC+ +$9w[ARN+ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
q&+GpR N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
OygYP N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
ecb[m2z N0040 Z-3
|^=`ln! N0050 X3 Z-3
</fnbyGR N0060 Z-3
Yv{AoL~ N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
f?]cW h% N0080 G01 Z-2
$6_J`7 N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
3K'3Xp@A N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
ZE :oK N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
-{O2Nv- ]] N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
dO=<3W N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
{BJxRH"&6* N0140 G90 G00 Z150
Qcw/>LaL: N0150 M02