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。
@Pxw hlxa ra]!4Kd' 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。
$Q8P@L)[ '"`
Lv/ 1.根据零件图样要求、毛坯及前道工序加工情况,确定工艺方案及加工路线
Y*Y&)k6t x8 f6, 1)以已加工出的φ12+0。005㎜内孔及左端面为工艺基准,用长心轴及左端面定位工件,工件右端面用压板、螺母夹紧,用三爪自定心卡盘夹持心轴,一次装夹完成粗精加工。
=LXvlt'Q34 cJP'ShnCh 2) 工步顺序
0SJ{@* _/|8%]) ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。
m9#}X_&x ② 自右向左精车外轮廓面。
uDILjOT uyL72($ 2.选择机床设备
LsQ s:O LkaG8#m1R 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'^(3#ZU 图1 轧辊零件
3.选择刀具
;US83%* ;xSRwSNDi( 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。
]|,vCKju +``>,O6 4.确定切削用量
Lb!r(o>8Cb BwJNi6, 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。
=fo4x|{O kfVZ=`p} 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
w'd.; Tc:sldtCk 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。
q1UBKhpnH - dl}_ 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+r_dP =Q@6c 1)回参考点操作
`Gf{z%/ * !X4P 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。
Z%Vr+)!4 9QX4R<"wUg 2)试切对刀
b 1cd&e HH7[tGF 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㎜。
yP
x\ltG3 Mz93 3)建立工件坐标系
.
/Y&\< P2>:p%Z 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。
}gCG&7C PDhWFF 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
>Z}@7$(7!~ :H{Bb{B% 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
$> ;a'f~ EVG"._I@ 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
9-b 8`|s C}9Kx }q N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
Q2q|*EL N0020 G00 Z2 S500 M03
?C}sR: K/ N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
k'x#t( N0040 G01 Z-18.5 F100
6Hda]y N0050 G00 X30
2@fa
rx: N0060 Z2
A$Wx#r7) N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
E&'#=K[ N0080 G01 Z-10 F100
4X*Q6rW N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
^L ]B5,}- N0100 G90 G00 X30
ANotUty;y N0110 Z2
F,zG;_ N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
:v_w!+,/ N0130 G01 Z-10 F100
ZlrhC= 0 N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
lO[E[c G N0150 G90 G00 X30
b9y)wBC%` N0160 Z2
J=@xAVBc N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
M"B@M5KT N0180 G01 Z-10 F100
ER_ 3' N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
VxkEe z'| N0200 G90 G00 X30
zMr&1*CDX N0210 Z2
Mo_$b8i N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
hl**zF N0230 G01 Z-4 F100
iyc$)"w N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
V;k#})_- N0250 G90 G00 X25
T RDxT N0260 Z2
%uua_) N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
z#RuwB+ N0280 G01 Z-4 F100
7u|%^Ao6 N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
.D!WO N0300 G90 G00 X25
dkpQZXi9% N0310 Z2
5~Q Tg N0320 X18 ;精车外轮廓
_\UIc;3Gl N0330 G01 Z0 F150 S800
!O 8.#+ N0340 G91 X1 Z-1
xdqK.Z% N0350 Z-3
oK$'9c5< N0360 X3 Z-3
RbKwO}
z$q N0370 Z-3
Sj@15 W N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
12 -EDg/1 N0390 G01 Z-2
@gEr+O1K( N0400 X-1 Z-1
&1l~&,, N0410 G90 G00 X30
>P<'L4; N0420 Z150
T=>vh*J N0430 M02
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'mJ13 编程之二
L ?Cjo4xS vbaC+AiX 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。
djfU:$!j& L0xsazX:x 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。
K'V 2FTJI 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
Zt_r9xs> :T5A84/C 其中:
y]
y9'5_ Δ----最大加工余量
bJPJ.+G7 ap----每次背吃刀量
- zQ<ZE ']h
IfOD"r 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
;t!9]1 !vVT]k[N 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。
u-:MVEm ly=a>}F_ 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㎜。
#"<?_fao~ MO TE/JG 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):
CbQ4Y UBIIo'u N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
D7gHE N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
Z vRxi&Z{? N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
Bq;1^gtpe N0040 Z-3
OT@yPG N0050 X3 Z-3
Mt=R*M}D0 N0060 Z-3
x;(g N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
\OY}GRKt N0080 G01 Z-2
9DPb|+O- N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
.6Fsw
N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
&Sa~/!M N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
x 'mF&^ N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
6+e4<sy[E N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
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aA;<# N0140 G90 G00 Z150
XL~>rw< N0150 M02