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    [分享]轧辊零件数控车削工艺设计及编程举例 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2007-04-09
    — 本帖被 cyqdesign 从 机械加工与制造 移动到本区(2010-12-09) —
    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。 QBfsdu<@^  
    m\xE8D(,  
    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。 ~T<o?98  
    `l8^n0-  
    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 y9L:2f\  
    t9B]V  
    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。 :svRn9_8H  
    geRD2`3;  
    2) 工步顺序 K\]ey;Bd  
    6P KH%  
    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。 bC@9 */i  
    ② 自右向左精车外轮廓面。 L0O},O  
    8P'zQ:#RV  
    2.选择机床设备 ^}4=pkJ;s  
    3<nd;@:-  
    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。
    P I0[  
    图1 轧辊零件
    3.选择刀具 ^s&1,  
    REvY`   
    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。 ?`%)3gx|  
    > %U  
    4.确定切削用量 $pm5G} .  
    Pe_iA_  
    切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定,详见加工程序。 /HmD/E\  
    Z ^tF  
    5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 `_{^&W WS  
    w1+xlM,,9  
    确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,建立XOZ工件坐标系,如图所示。 sKT GZA  
    <|'C|J_!  
    采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点,如图所示。采用MDI方式操纵机床,具体操作步骤如下: [9E<z2H  
    <ZV !fn  
    1)回参考点操作 ?=;dNS@i@  
    hC[MYAaF  
    采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。 (Wu_RXfCw_  
    Dog Tj  
    2)试切对刀 4M&6q(389  
    ):lq}6J#  
    主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。 *hp3w  
    N| dwuBW  
    3)建立工件坐标系 lxpi   
    +8 avA:o  
    刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。 > T,^n {_v  
    b[3K:ot+  
    换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 bF'^eR  
    bt/u^E  
    6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) R&BbXSIDX  
    OE(Z)|LF  
    按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程): 3sf+ uoV  
    ugtb`d{ Sl  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 P d@y+|  
    N0020 G00 Z2 S500 M03 e{~s\G8g  
    N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ p xrd D7  
    N0040 G01 Z-18.5 F100 > !thxG/_  
    N0050 G00 X30 zice0({iJ  
    N0060 Z2 vt3yCS  
    N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ 1)8;9 Ba:  
    N0080 G01 Z-10 F100 Htseu`>_$  
    N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ ,nJYYM   
    N0100 G90 G00 X30 }kaU0 P  
    N0110 Z2 \Ze"Hv  
    N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ C< GS._V&  
    N0130 G01 Z-10 F100 e 'I13)  
    N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜  opK=Z  
    N0150 G90 G00 X30 M~Yho".  
    N0160 Z2 |@]`" k  
    N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ @3/.W+  
    N0180 G01 Z-10 F100 [.O 3z*[9#  
    N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ OchIEF "N  
    N0200 G90 G00 X30 `Trpv$   
    N0210 Z2 HF9d~7R  
    N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ 3[: |)i)  
    N0230 G01 Z-4 F100 5+<<:5_6l  
    N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 'OKDB7Ni  
    N0250 G90 G00 X25 f)p c$~B  
    N0260 Z2 3"HpM\A{A=  
    N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ 8S_i;  
    N0280 G01 Z-4 F100 ;Jex#+H(:D  
    N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 w\ U fq  
    N0300 G90 G00 X25 ?d)I!x,;;  
    N0310 Z2 Cf'O*RFD  
    N0320 X18 ;精车外轮廓 L3^WI( 8m  
    N0330 G01 Z0 F150 S800 75j`3wzu  
    N0340 G91 X1 Z-1 .` z](s  
    N0350 Z-3 #WD} XOA  
    N0360 X3 Z-3 s)dN.'5/  
    N0370 Z-3 P%hi*0pwZ  
    N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 wXv\[z L`  
    N0390 G01 Z-2 2<jbNnj  
    N0400 X-1 Z-1 ?:(BkY,K5  
    N0410 G90 G00 X30 Fa`/i v  
    N0420 Z150 -AUdBG  
    N0430 M02 ?Xscc mN  
    #F\}PCBe'  
    编程之二 Iy\{)+}aS  
    oR'8|~U@B  
    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。 %/17K2g  
    H tIl;E  
    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。
    6$TE-l  
    图2 循环加工路线
    循环次数N的确定:N=Δ/ap H-GlCVq~  
    )BR6?C3  
    其中: 7@R;lOzL3  
    Δ----最大加工余量 Gma)8X#  
    ap----每次背吃刀量 tgn_\-+  
    PaPQ|Pwz  
    若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 d5gYJ/Qv  
    ViqcJD  
    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。 $gm`}3C<  
    N5u.V\F!z\  
    循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外,还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件,X向退刀量取2㎜,Z向退刀量确定为18㎜,X向进刀量为[(52-36)/2+2] ㎜=10㎜。 lYkm1  
    (J(JB}[X,  
    注意:采用循环编程必须使用G91指令,精加工轮廓循环加工程序如下(该程序用于CJK6136D车床): deR2l(0%yr  
    >'3J. FY  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 &KC^Vn3Nj  
    N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ LyM"  
    N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 qP<wf=wY  
    N0040 Z-3 n5i#GvO^  
    N0050 X3 Z-3 OHixOI$O  
    N0060 Z-3 Y_n^6 ;  
    N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 H~1&hF"d  
    N0080 G01 Z-2 J_A+)_  
    N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 iOI8'`mk  
    N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ Gp.+&\vi  
    N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ e*w2u<HP  
    N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ j,")c'r&dD  
    N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 HE0UcP1U  
    N0140 G90 G00 Z150 zj.;O#hW  
    N0150 M02
     
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