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。
cmBB[pk\ r^h4z`:L 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。
cnSJ{T lwHzj&/ ~ 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
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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。
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P{Ps bIGHGd 2) 工步顺序
@WJgWJm '/`= R 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。
%F\?R[^5 ② 自右向左精车外轮廓面。
wkP#Z"A0~ 6Ca(U' 2.选择机床设备
t/ +=|* HKF H/eV 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。
F4It/ 图1 轧辊零件
3.选择刀具
anIAM Ks=>K(V6 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。
2}YOcnB zEs>b(5u 4.确定切削用量
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Tg!i%v(-t 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。
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jF4/ eL^.,H0 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
F_Z- 8>P `^bgUmJ~ 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。
K|Ld,bq #6ri-n 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:
5:O-tgig. ;w:M`#2 1)回参考点操作
d_4T}%q &Ts-a$Z7?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。
"[vu6 `m? S M!Txe# 2)试切对刀
r~N"ere26 ~vs}.kb 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㎜。
5Ycco,x u1t%(_h 3)建立工件坐标系
T;@;R% K/A*<<r
~ 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。
$}lbT15a N5* u]j 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
~7Ts_:E- C3< m7h 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
fNb`X R16'?, 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
hc~s"Atck {S,l_d+( N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
(ohq0Y N0020 G00 Z2 S500 M03
.%.9n\b N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
/TZOJE(2j
N0040 G01 Z-18.5 F100
T_sTC)&a N0050 G00 X30
.jS~By|r N0060 Z2
j;s"q]"x] N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
*:>"q ej N0080 G01 Z-10 F100
qY~`8
x N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
M%1}/!J3 N0100 G90 G00 X30
!O-C,uSm N0110 Z2
]?3un!o3o N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
'&.# N0130 G01 Z-10 F100
._8KsuJG N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
4D['^q N0150 G90 G00 X30
&8%e\W\K:/ N0160 Z2
Vy*:ne N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
Z-E`> N0180 G01 Z-10 F100
fQL"O}Z N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
Mr?Xp(.}G N0200 G90 G00 X30
@)
s,{F N0210 Z2
]Tkc-ez N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
*NkA8PC N0230 G01 Z-4 F100
.mDM[e@' N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
8'<-:KG N0250 G90 G00 X25
}:u~K;O87 N0260 Z2
zunV<2~(2} N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
}Z{=|rVE N0280 G01 Z-4 F100
v-yde>( N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
o&`<+4
i N0300 G90 G00 X25
8wVY0oRnU N0310 Z2
si&S%4( N0320 X18 ;精车外轮廓
##@$|6 N0330 G01 Z0 F150 S800
COTp N0340 G91 X1 Z-1
356>QW'm N0350 Z-3
{]E+~%Va N0360 X3 Z-3
FDVcow*] n N0370 Z-3
Jrg2/ee,* N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
(q{Ck#+ N0390 G01 Z-2
6)vSG7Ise N0400 X-1 Z-1
L3G \ N0410 G90 G00 X30
_Qh
z3'I1 N0420 Z150
(T!9SU N0430 M02
mN!lo;m5 T :/,2.l 编程之二
krsYog(^z F)s{P Cl 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。
Ga# :P F0 8zA=;~GHP 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。
Gm9hYhC8 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
Mk=mT3=# io#&o;M< 其中:
{"&SJt[%X Δ----最大加工余量
JJ{9U(`_y6 ap----每次背吃刀量
|N}P(GF s3]?8hXd 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
C?i >.t d}JP!xf% 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。
K4]g[z bYi`R) 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㎜。
YO}1(m hGbj0 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):
:6zG7qES3 AX= 1b,s N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
4O;OjUI0a N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
qf=1?=l291 N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
X6 6VU N0040 Z-3
W?eu!wL#p N0050 X3 Z-3
34wkzu N0060 Z-3
wE@'ap# N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
rAs,X N0080 G01 Z-2
%H]lGN) N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
Q%wY N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
=QK$0r]c'k N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
m;D- u>o N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
{}QB|IH` N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
^bc;[x&N N0140 G90 G00 Z150
d3W0-INL N0150 M02