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。
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. 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。
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_`_Va 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
?6\N&MTF $e2+O\.> 1)以已加工出的φ12+0。005㎜内孔及左端面为工艺基准,用长心轴及左端面定位工件,工件右端面用压板、螺母夹紧,用三爪自定心卡盘夹持心轴,一次装夹完成粗精加工。
8f1M6GK? teI?.M9r 2) 工步顺序
C4qK52'2s Ir-QD!!< ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。
=1k%T {> ② 自右向左精车外轮廓面。
q7rb3d 5}Id[%.x 2.选择机床设备
*~YdL7f)J \#]C !JQ 根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
yMu G? x+ 图1 轧辊零件
3.选择刀具
x[$KZGK+GL eXD~L&s[ 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。
]l C2YD} 'sXrtl7{^ 4.确定切削用量
5Po:$( b`$qKO 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。
pg!MtuC}
EADN 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
0g6sGz= =|``d- 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。
z5oJQPPi by0K:*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:
:4-,Ru1C" ';Q8x?BS 1)回参考点操作
+ue1+# =PQ4S2Q 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。
7y3WV95Z\ \+nV~Pi"A 2)试切对刀
$./aKJ1B /V{UTMSz 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
Zj-U^6^L :*&c' 3)建立工件坐标系
l*OR{!3H$ RD"-(T 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。
9od*N$ Xp9I3nd| 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
|U;O HS XVqkw@Ia4! 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
TE$6=; q^<HG] 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):
q?Csm\Y [T,^l#S1 N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
2C}Yvfm4 N0020 G00 Z2 S500 M03
.{c7 I!8 N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
W90!*1 N0040 G01 Z-18.5 F100
qzJ<9H N0050 G00 X30
KpYezdPF) N0060 Z2
-z+,j(@ N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
,dTmI{@O N0080 G01 Z-10 F100
yc~<h/}# N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
P{UV3ZA% N0100 G90 G00 X30
$l"%o9ICG N0110 Z2
xSd&xwP N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
k9OGnCW\ N0130 G01 Z-10 F100
RZV6;=/ N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
d1\nMm}v N0150 G90 G00 X30
G 3,v'D5 N0160 Z2
ssx#|InY N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
K$Vu[!l` N0180 G01 Z-10 F100
GW'v\O N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
5N$XY@ N0200 G90 G00 X30
X*@ tp,t N0210 Z2
oRSA&hSs N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
|@'O3KA N0230 G01 Z-4 F100
r!dWI N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
z,ERq,g+L N0250 G90 G00 X25
<fG\J N0260 Z2
H}5WglV. N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
tF}^ N0280 G01 Z-4 F100
:K]7(y7> N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
'7el`Ff N0300 G90 G00 X25
QHZ",1F N0310 Z2
p__wBUB N0320 X18 ;精车外轮廓
DbH;DcV7 N0330 G01 Z0 F150 S800
$Q8
&TM}E N0340 G91 X1 Z-1
v;e8W9M N0350 Z-3
I:iMRvp N0360 X3 Z-3
eNK
+)<PK( N0370 Z-3
$U]T8;5Q N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
[z2UfHpt~ N0390 G01 Z-2
2=NaqHt( N0400 X-1 Z-1
s2G9}i{ N0410 G90 G00 X30
4\&Y;upy+ N0420 Z150
nS%jnp# N0430 M02
`"&Nw,C ft(o-f7, 编程之二
&N/t%q hk4t #Km 采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。
)xyjQ|b (^
EuF] 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
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b+$J 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
g) oOravV A,DBq9Z+4R 其中:
<Pt?N2]A| Δ----最大加工余量
YP_L~zZ ap----每次背吃刀量
PmE)FthdP( :LNE?@ 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
1]2]l*&3 - /\qGI 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。
(~^fx\-S dn-
[Gnde 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㎜。
$C\ETQ@ OY`B{jV- 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):
H\ejW@<;h f+ceL'fr N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
)Wk_|zO- N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
NAvR^"I~ N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
\s5Uvws N0040 Z-3
V+ ("kz* N0050 X3 Z-3
|^1U<'oM# N0060 Z-3
#%p44%W N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
>5~#BrpwG N0080 G01 Z-2
$gBQ5Wd N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
w_56y8Pd4 N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
DQXUh#t\(] N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
lWId
0eNS N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
,D+ydr N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
{\[ Gl N0140 G90 G00 Z150
pd'0| N0150 M02