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。
@8 c@H#H 8o:h/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。
]iTP5~8U fUvXb>f, 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
]foS.D, Pjq9BK9p 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。
`%|3c V+y|C[A
F
2) 工步顺序
Ew]&~:$Ki %J6>Vc!ix= ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。
v "2A? ② 自右向左精车外轮廓面。
R1hmJ ,&,XcbJ 2.选择机床设备
IHW s<U Z wKX$(n 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。
M%jR`qVFg. 图1 轧辊零件
3.选择刀具
,I|^d.[2 IRLAsb3 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。
N\s-{7K DCa=o 4.确定切削用量
^VzhjKSu CNV^,`FX 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。
,4,Bc< "w 4^i!\ 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
DIYR8l}x OtAAzc!dQ 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。
T
g(\7Kq a"}ndrc* 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:
,W'P8C +bso4 }rS 1)回参考点操作
I<W<;A BQ,749^S 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。
uCt?(E> sOz
{spA 2)试切对刀
q( EN]W], J10 /pS 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㎜。
/^K-tz-R 0T@axQ[% 3)建立工件坐标系
D
@wIbU v!DU ewz 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。
`o{_+Li9 Ei2M~/ 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
{Gh9(0,B? )~xH!%4F 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
)C\/ ( Rm_+kp@\ 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):
mDt!b6N/ 5%K|dYv^^ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
d=\TC'd"{ N0020 G00 Z2 S500 M03
Z6So5r%wZ N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
CZ^
,bad N0040 G01 Z-18.5 F100
`uDOIl N0050 G00 X30
B$OV^iwxK N0060 Z2
<v\$r2C* N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
0}`
-<( N0080 G01 Z-10 F100
/Aw@26 N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
dBM{]@bZ N0100 G90 G00 X30
<Pf4[q&wM N0110 Z2
#
dUi[' N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
r|z B?9Q N0130 G01 Z-10 F100
@d8Nr: N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
0<<ATw$aQ N0150 G90 G00 X30
hVz]', N0160 Z2
)2^r
0(x N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
all2?neK N0180 G01 Z-10 F100
8B "^}y\0 N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
+~==qLsU N0200 G90 G00 X30
'"hSX= N0210 Z2
Y~r)WV!G N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
z t N0230 G01 Z-4 F100
6\UIp#X N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
g%)cyri N0250 G90 G00 X25
osO\ib_% N0260 Z2
PgP\v -. N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
=|fB":vk N0280 G01 Z-4 F100
4UPxV"H N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
-) +B!"1 N0300 G90 G00 X25
_$vbb#QXZG N0310 Z2
Jh4pY#aF N0320 X18 ;精车外轮廓
xMpgXB!' N0330 G01 Z0 F150 S800
WXf[W N0340 G91 X1 Z-1
E
KJ2P$ N0350 Z-3
[_KOU2 N0360 X3 Z-3
XKOPW/ N0370 Z-3
Fl(j,B6Z N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
p9MJa[}V N0390 G01 Z-2
E2=vLI] N0400 X-1 Z-1
!X[7m N0410 G90 G00 X30
L|'B* N0420 Z150
s I 0:<6W N0430 M02
tQ.H/; NE &{_i! 编程之二
JPZH%#E( n0 V^/j} 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。
G~4G$YL* : S-{a 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
On[yL$? 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
V1Gnr~GM va"bw!zXo* 其中:
g">^#^hBE Δ----最大加工余量
d\c)cgh% ap----每次背吃刀量
u3Zu ~C .E7"Lfs- 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
HRCnjem/v\ 93,7yZ5# 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。
>$a;+v
~g@}A 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㎜。
5Z:qU{[ C/9]TkX}q 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):
NE Zu?g *dC&*6Rx N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
u&o$2
'8 N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
mwZ)PySm) N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
>4+KEK N0040 Z-3
o?IrDQ2gmh N0050 X3 Z-3
)4,U N0060 Z-3
I_R 6
M1 N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
5e?<x>e N0080 G01 Z-2
_S-@|9\ N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
['K}p24, N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
=u.23#. N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
D O||o&u N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
VZ
7(6?W N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
qN
Ut N0140 G90 G00 Z150
=NNxe"Kd;U N0150 M02