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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。 <W$mj04@  
    ^.NU|NQi'  
    采用阶梯切削路线编程法,刀具每次运动的位置都需编入程序,程序较长,但刀具切削路径短,效率高,被广泛采用。 WI-1)1t  
    9zy!Fq  
    1.根据零件图样要求、毛坯及前道工序加工情况,确定工艺方案及加工路线 O@C@eW#  
    ;;N9>M?b  
    1)以已加工出的φ12+0。005㎜内孔及左端面为工艺基准,用长心轴及左端面定位工件,工件右端面用压板、螺母夹紧,用三爪自定心卡盘夹持心轴,一次装夹完成粗精加工。 NHZz _a=  
    ikiypWq  
    2) 工步顺序 Y`S vMkP)+  
    _zi|  
    ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。 wDe& 1(T^  
    ② 自右向左精车外轮廓面。 pg)WKbV  
    :X (=z;B;N  
    2.选择机床设备 DlMW(4(  
    kL"2=7m;  
    根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
    fS78>*K  
    图1 轧辊零件
    3.选择刀具 Ej8^Zg  
    %Y*Ndt4  
    根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。 ]-/VHh  
    ckE-",G  
    4.确定切削用量 Dwfu.ZJa  
    b!5~7Ub.No  
    切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定,详见加工程序。 b2&0Hx  
    dVT$VQg  
    5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 9m~p0ILh  
    `&ckZiq  
    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。 U#WF ;q0L  
    P?of<i2E  
    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: N U`  
    QX'qyojxN  
    1)回参考点操作 lp%pbx43s  
    m`^q <sj  
    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。 H*'IK'O  
    57']#j#"hj  
    2)试切对刀 [j/9neaye  
    hy"\RW  
    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㎜。 9Y_HyOZ*GX  
    pYmk1!]/  
    3)建立工件坐标系 :(*V?WI  
    )cMh0SGcM1  
    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。 _TQj~W<  
    dk4CpN  
    换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 68C%B9.b'  
    Ig0VW)@  
    6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) z/2//mM  
    -ifFbT+x  
    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): ra gXn  
    mLLDE;7|}  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 8\A#CQ5b  
    N0020 G00 Z2 S500 M03 sLT3Y}IO  
    N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ XW)lDiJl  
    N0040 G01 Z-18.5 F100 " C Qa.%  
    N0050 G00 X30 YHygo#4=8  
    N0060 Z2 4*cEag   
    N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ =|y9UlsD  
    N0080 G01 Z-10 F100 B7E:{9l~s{  
    N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ #r~# I}U  
    N0100 G90 G00 X30 r1{@Ucw2  
    N0110 Z2 0)e\`Bv  
    N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ ^7WN{0  
    N0130 G01 Z-10 F100 .2Elr(&*h  
    N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ hT&Y#fh  
    N0150 G90 G00 X30 =Toy Zm\  
    N0160 Z2 9ZsVy  
    N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ Q1I6$8:7  
    N0180 G01 Z-10 F100 ! Y~FLA_  
    N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ U}rU~3N  
    N0200 G90 G00 X30 qv KG-|j  
    N0210 Z2 CXx*_@}MU  
    N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ SBk4_J/_  
    N0230 G01 Z-4 F100 Z4w!p?Wqa  
    N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 ,pQZ@I\z  
    N0250 G90 G00 X25 )e=D(qd  
    N0260 Z2 NgGp  
    N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ Q%f^)HZGR  
    N0280 G01 Z-4 F100 '9Xu p  
    N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 pG^  
    N0300 G90 G00 X25 vDhh>x(  
    N0310 Z2 rCbDu&k]  
    N0320 X18 ;精车外轮廓 qUW! G&R  
    N0330 G01 Z0 F150 S800 }9#r0Vja  
    N0340 G91 X1 Z-1 !v_|zoCEj  
    N0350 Z-3 oC: {aK6\  
    N0360 X3 Z-3 S8wLmd>  
    N0370 Z-3 L;NvcUFn  
    N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 7<#U(,YEA  
    N0390 G01 Z-2 c&?m>2^6  
    N0400 X-1 Z-1 l<LP&  
    N0410 G90 G00 X30 03qQ'pq  
    N0420 Z150 %i9E @EV  
    N0430 M02 RSyUaA  
    "R1NG?; q  
    编程之二 K6/Q}W   
    )D5"ap]fX  
    采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。 < #}5IQ5`Z  
    5z8d} I  
    上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
    TA`1U;c{n  
    图2 循环加工路线
    循环次数N的确定:N=Δ/ap 6azGhxh  
    i$:*Pb3mV  
    其中: 'qb E=  
    Δ----最大加工余量 r?lf($ D*  
    ap----每次背吃刀量 ~hnQUS`A  
    JPc+rfF  
    若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 0y" $MC v  
    0KcyLAJ  
    加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。 r6MMCJ|G  
    V6&!9b  
    循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外,还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件,X向退刀量取2㎜,Z向退刀量确定为18㎜,X向进刀量为[(52-36)/2+2] ㎜=10㎜。 9Zt`u,;  
    l|~A#kq  
    注意:采用循环编程必须使用G91指令,精加工轮廓循环加工程序如下(该程序用于CJK6136D车床): \K{0L  
    UXc-k  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 "$Z= %.3Q  
    N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ 7$vYo _  
    N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 Pw7]r<Q  
    N0040 Z-3 <ro7vPKNa  
    N0050 X3 Z-3 LqoB 10Kc\  
    N0060 Z-3 F3v !AvA|  
    N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 6S'yZQ |b  
    N0080 G01 Z-2 ?wiC Q6*$  
    N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 ( iBl   
    N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ 'RQ+g}|Ba!  
    N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ 1#V_Z^OL  
    N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ \:# L)   
    N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 W#4 7h7M  
    N0140 G90 G00 Z150 +eWQa`g  
    N0150 M02
     
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