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。
-@73" w/ ENmo^O#,u 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。
PY2`RZ/ @ Zb1v 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
-`;8~ wMN A1@-;/H3 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。
^w HMKC CJC|%i3 2) 工步顺序
G'epsD,.bX jn7}jWA 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。
/}VQzF ② 自右向左精车外轮廓面。
<V,?!}V s=$ 7lYX 2.选择机床设备
w iq{Jo# Q?>#sN, 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。
i~.[iZf| 图1 轧辊零件
3.选择刀具
V?"^Ff3m! vW_A.iI"e 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。
pta%%8": G^R;~J*TDE 4.确定切削用量
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Z4Q/` }}2kA 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。
3UaP7p+d ceOjuzY 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
i`Yf|^;@2> vBpg6
fX 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。
ELPJ}moWZ {7wvC)WW 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:
T/K.'92S Wf?sJ`.%b 1)回参考点操作
ArEpH"}@ =?lT&|" 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。
.~8+s.y rEf\|x=st: 2)试切对刀
xo%iL =oTYwU 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㎜。
Pjy?&;GvT ~
/[Cgh0 3)建立工件坐标系
mx[^LaR>v So^`L s;S 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。
)L!R~F
C g-^m\>B 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
Jv<)/Km` HLk"a-+' 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
</Id';|v pd1m/: 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):
)eEvyU
{|gJC>f@ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
>(rB[ZJ N0020 G00 Z2 S500 M03
>2:S v1T N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
^zJ.W N0040 G01 Z-18.5 F100
`|w#K28t" N0050 G00 X30
;40m goN N0060 Z2
i6CYD N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
Ib\G{$r N0080 G01 Z-10 F100
-IS9uaT5 N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
O}-7 V5 N0100 G90 G00 X30
I3Lsj}69 N0110 Z2
h %s N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
T/;hIX:R N0130 G01 Z-10 F100
\.a .'l N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
nc~d*K\! N0150 G90 G00 X30
) R@gnTe N0160 Z2
E?mp6R]}% N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
5Nb_K`Vp* N0180 G01 Z-10 F100
weV#%6=5\ N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
}tZAU\z N0200 G90 G00 X30
a~7osRmp0 N0210 Z2
fti|3c N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
xUpb1R N0230 G01 Z-4 F100
5#)<rK N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
zjS:;!8em N0250 G90 G00 X25
A4FDR# N0260 Z2
grdyiBSVn N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
J\ +gd% N0280 G01 Z-4 F100
x2sOEkcQ N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
.K1E1Z_ N0300 G90 G00 X25
*UoHzaIqz N0310 Z2
$-?5Q~ N0320 X18 ;精车外轮廓
}.) 43(>] N0330 G01 Z0 F150 S800
xJLO\B+gM N0340 G91 X1 Z-1
u^$Md WP N0350 Z-3
.GN$H>') N0360 X3 Z-3
9:i,WJO N0370 Z-3
0r ;
nz]' N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
B9Q.s N0390 G01 Z-2
Qsxkw N0400 X-1 Z-1
$cK
B+} N0410 G90 G00 X30
T\!SA N0420 Z150
SzlfA%4+GR N0430 M02
Yb3f]4EH 2 `h!:0 编程之二
/_OZ1jX d.j'0w"
采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。
So*Wk " 7 eQoc2X2 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
_L'cyH.cn 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
:2)1vQH0L M|#5gKXd 其中:
<GgtP55 Δ----最大加工余量
? < O ap----每次背吃刀量
.S'fM]_# UX'NJ1f 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
1R%`i'$/ 8H#c4%by) 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。
ObyuhAR @Du}
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㎜。
QiE<[QP{g o+_/)c 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):
V"by9p|V` E'^]zW=9 N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
:n4:@L<%H N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
h @,e`Z N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
zt[4_;2Y N0040 Z-3
XBQ< N0050 X3 Z-3
e9`uD|KAS| N0060 Z-3
yEUNkZ5^ N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
>6[ X } N0080 G01 Z-2
.)@tXH=}+ N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
&:;;u\ N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
TG63 N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
]fADaw-R N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
HA9Nr.NqC@ N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
B3>Uba*-)} N0140 G90 G00 Z150
KM5DYy2 A6 N0150 M02