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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 正序阅读 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。 f=7[GZoDn  
    ? Y luX  
    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。 Oa M~rze  
    8CH9&N5W5t  
    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 ~4mRm!DP  
    @,LU!#y(  
    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。 9eR";Wm])  
    >Qg-dJt[  
    2) 工步顺序 )a%E $`   
    sG^{ cn  
    ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。 HLL=.: P  
    ② 自右向左精车外轮廓面。 d vo|9 >  
    lc]cs D  
    2.选择机床设备 S5YEz XG  
    ,v?FR }v  
    根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
    ;*=7>"o'`  
    图1 轧辊零件
    3.选择刀具 _p^Wc.[~M  
    dh%DALZ8t  
    根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。 DUg[L  
    j*d+WZm8-g  
    4.确定切削用量 S9'Xsh  
    MIN}5kc<  
    切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定,详见加工程序。 p=|S %  
    sI{?4k  
    5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 su\`E&0V+  
    o'Y/0hkh  
    确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,建立XOZ工件坐标系,如图所示。 SQ'%a-Mct  
    V0%a/Hi v  
    采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点,如图所示。采用MDI方式操纵机床,具体操作步骤如下: b~<:k\EE  
    D<WGau2H  
    1)回参考点操作 H;ujB \+  
    X0]$Ovq(l  
    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。 F'JT7# eX  
    ~&"'>C#  
    2)试切对刀 Z&7Yl(|  
    5@pLGMHT  
    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㎜。 Tl+PRR6D*  
    lAGntYv  
    3)建立工件坐标系 voJJoy%  
    .z*}%,G  
    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。 !Y/S2J  
    AOz~@i^  
    换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 Zcg-i:@  
    ID<[=es6  
    6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) ]u:Ij|.'y0  
    \!%~( FM  
    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): 8A u W>7_  
    _lC0XDZ  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 _SH~.Mt_!  
    N0020 G00 Z2 S500 M03 &!FI!T -WH  
    N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ 7|o}m}yVx  
    N0040 G01 Z-18.5 F100 >X5RRSo  
    N0050 G00 X30 ZS`9r16@b  
    N0060 Z2 b'vIX< g  
    N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ ;wZplVB7y  
    N0080 G01 Z-10 F100 Bw9O)++  
    N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ s{42_O?,c  
    N0100 G90 G00 X30 R3.8Dr 0f  
    N0110 Z2 H29vuGQjq  
    N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ uC[F'\Y  
    N0130 G01 Z-10 F100 57_AJT hR  
    N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ =Ew77  
    N0150 G90 G00 X30 pIKfTkSqH  
    N0160 Z2 S%wd Xe  
    N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ E5Ls/ H K  
    N0180 G01 Z-10 F100 \FnR'ne  
    N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ 1DN  
    N0200 G90 G00 X30 ?KE:KV[Y  
    N0210 Z2 Zq:c2/\c}  
    N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ Dv4 H^  
    N0230 G01 Z-4 F100 /03?(n= 3  
    N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 PtGFLM9R  
    N0250 G90 G00 X25 q 2;CvoF  
    N0260 Z2 t Q.%f:|  
    N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ 9"}5jq4*  
    N0280 G01 Z-4 F100 @ *5+ZAF  
    N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 (-@I'CFd  
    N0300 G90 G00 X25 ]H<}6}Gd  
    N0310 Z2 <@y(ikp>  
    N0320 X18 ;精车外轮廓 db>"2EE  
    N0330 G01 Z0 F150 S800 0%yPuY>  
    N0340 G91 X1 Z-1 at\$ IK_  
    N0350 Z-3 N,*'")k9  
    N0360 X3 Z-3 8:Dkf v  
    N0370 Z-3 iT+t  
    N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 rmdg~  
    N0390 G01 Z-2 *zdUCX  
    N0400 X-1 Z-1 zKh<zj  
    N0410 G90 G00 X30 y!|4]/G]?t  
    N0420 Z150 .sb0|3&  
    N0430 M02 Fw^^sB  
    hW\'EJ  
    编程之二 7 4hRG~  
    cb/$P!j7  
    采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。 vorb?iVf>  
    Dw,LB>Eq,  
    上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
    ]}.|b6\  
    图2 循环加工路线
    循环次数N的确定:N=Δ/ap OD?y  
    V5 Gy|X  
    其中: 7Oi<_b  
    Δ----最大加工余量 TeyFq0j@'  
    ap----每次背吃刀量 >A}ra^gU  
    '"h}l`  
    若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。  Gc;-zq  
    %2^V.`0T  
    加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。 BG6Lky/omz  
    :j`XU  
    循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外,还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件,X向退刀量取2㎜,Z向退刀量确定为18㎜,X向进刀量为[(52-36)/2+2] ㎜=10㎜。 GY"c1 KE$  
    EH'eyC-B<  
    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): l>("L9  
    ]jR-<l8I-  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 ojVN -*5  
    N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ Ft_g~]kZo  
    N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 fr8';Jm  
    N0040 Z-3 }Q-Tw,j  
    N0050 X3 Z-3 lGJ&\Lv:  
    N0060 Z-3 <Rz[G+0S=  
    N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 ^Gi WU +`  
    N0080 G01 Z-2 SzG?m]  
    N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 9MbF:  
    N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ <d{>[R)  
    N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ upq3)t_  
    N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ T7(d  
    N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 \t? ;p-+ta  
    N0140 G90 G00 Z150 J?jxD/9Yb  
    N0150 M02
     
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