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。
LhCwZ1 2?nEHIUT 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。
dZ|x `bIgs ,FL*Z9wA 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
(>C$8)v i\dd 1)以已加工出的φ12+0。005㎜内孔及左端面为工艺基准,用长心轴及左端面定位工件,工件右端面用压板、螺母夹紧,用三爪自定心卡盘夹持心轴,一次装夹完成粗精加工。
vLIaTr gz ~cul;bb# 2) 工步顺序
yY_#fJj %[x
PyqX ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。
o[%\W ② 自右向左精车外轮廓面。
IG90mpLX u;9a/RI 2.选择机床设备
]cM,m2^2 H,EGB8E2 根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
@_0tq { 图1 轧辊零件
3.选择刀具
W>(w&k]%B /vs79^& 根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。
.l$U:d 3z% W5[E) 4.确定切削用量
Y=D\ {uurLEe? 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。
"KgNMNep .Bojb~zt 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
JHa\"h M9Xq0BBu 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。
?5;N=\GQ S0`u!l89( 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:
3)y=}jw K[S)e!\. 1)回参考点操作
S$
k=70H zUq(bD 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。
W;?e @} $HCgawQ 2)试切对刀
J-qUJX~4c ={;7WB$ 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㎜。
R6TT1Ka3c H5*#=It 3)建立工件坐标系
u4$R ZTC @9~x@[ 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
ozKS<< q]U!n 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
L1f=90 ;*0nPhBw0> 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
<s%Ft =~5N/! 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
@$iZ9x6t )+ 'r-AF* N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
: ^U>n{ N0020 G00 Z2 S500 M03
5A<}*T N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
O3mw5<%15 N0040 G01 Z-18.5 F100
Q @[gj:w N0050 G00 X30
T+B8SZw#}! N0060 Z2
jT!?lqr(Rb N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
9hssIZO N0080 G01 Z-10 F100
|3 Iug N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
}h1eB~6M N0100 G90 G00 X30
6nREuT'k N0110 Z2
NCY2^ N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
.Z#/%y3S N0130 G01 Z-10 F100
6kMkFZ}+ N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
<EcxNj1 N0150 G90 G00 X30
nA{yH}D4 N0160 Z2
&W c$VDC N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
OhMJt&s9P= N0180 G01 Z-10 F100
F n iht< N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
7=5eLc^ N0200 G90 G00 X30
|i#06jIq N0210 Z2
Yi)s=Q : N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
}}ic{931 N0230 G01 Z-4 F100
U^BM 5b N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
tK/.9qP N0250 G90 G00 X25
wW/q#kc N0260 Z2
SWY N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
biBMd(6 N0280 G01 Z-4 F100
1r_V$o$ N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
So8
Dwz? N0300 G90 G00 X25
LkP
:l N0310 Z2
UqyW8TCf? N0320 X18 ;精车外轮廓
@6UZC-M0 N0330 G01 Z0 F150 S800
6>)nkD32g N0340 G91 X1 Z-1
>KvK'Mus/ N0350 Z-3
bk;uKV+< N0360 X3 Z-3
J=gFiBw N0370 Z-3
(Nk[ys}%* N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
^G(Ee+PN@ N0390 G01 Z-2
@ \XeRx; N0400 X-1 Z-1
+xU( {/ N0410 G90 G00 X30
yz=X{p1 N0420 Z150
noL9@It0 N0430 M02
/*k_`3L rQ_@q_B. 编程之二
..+#~3es#y {\%I;2X 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。
|:JT+a1 /]5*;kO` 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。
jBOl:l,+ 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
{?IbbT r{9fm, 其中:
D\9-/p Δ----最大加工余量
L
1!V'Hm{ ap----每次背吃刀量
oD9n5/ozo Z%:>nDZV 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
xlu4 ,NS*`F[O 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。
rf:H$\yw ""a$[[ %WC 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㎜。
^PezV5( nWY^?e'S 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):
URrx7F98 SnQT1U% N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
#IM.7`I N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
|oXd4 N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
LrbD%2U$j5 N0040 Z-3
jxkjPf? N0050 X3 Z-3
o25rKC=o N0060 Z-3
iP"sw0V8 N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
#Ir?v N0080 G01 Z-2
G_S>{<[ N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
}}QR' N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
uI/
wR! N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
A+0-pF2D N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
X$ZVY2 N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
p|ink): N0140 G90 G00 Z150
F9u?+y-xb N0150 M02