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。
;tiUOixJ *?Ef}:] 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。
u6T?oK9j 4[ 0?F!% 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
!5!$h`g {`CWzk? 1)以已加工出的φ12+0。005㎜内孔及左端面为工艺基准,用长心轴及左端面定位工件,工件右端面用压板、螺母夹紧,用三爪自定心卡盘夹持心轴,一次装夹完成粗精加工。
2tm-:CPG ' PYqp&gJ 2) 工步顺序
|9$'?4F yt:V+qdv 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。
ABmDSV5i ② 自右向左精车外轮廓面。
:=v{inN b)^ZiRW`` 2.选择机床设备
IkNt!
2s_ pY#EXZ# 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。
)^f
Q@C8 图1 轧辊零件
3.选择刀具
^oO5t-9<! }px] 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。
TFDCo_>o g@VndAp 4.确定切削用量
LlY*r+Cgl1 w*}yw"gP*0 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。
q*TKs#3 G11.6]?Gg 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
-8 =u{n a;(zH*/XK 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。
l5]oS?>y }_l
-'t 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:
.ASwX i/~QJ1C 1)回参考点操作
Sb4PCt Z1&GtM 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。
CVG>[~}(9' E?4@C"Na 2)试切对刀
13_~)V k&iScMgCTH 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㎜。
`G0rF\[ &dDI*v+ 3)建立工件坐标系
1$D`Z/N"A W)msaq, 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
rnv7L^9^A ;VlZd*M? 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
|$?Ux,(6 VSpt&19 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
7r[%|: tDHHQ 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):
}>X\" ^~<Rz q! N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
[^}>AC*im N0020 G00 Z2 S500 M03
s?x>Yl
% N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
ka)LK@p6 N0040 G01 Z-18.5 F100
X>Xp&o N0050 G00 X30
hi
D7tb=g~ N0060 Z2
<kXV1@> N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
V*7Z,nA N0080 G01 Z-10 F100
/\a]S:V-j N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
ENx@Ex N0100 G90 G00 X30
%X,B-h^ N0110 Z2
p@7i=hyt`p N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
fqk Dk N0130 G01 Z-10 F100
h$7Fe +#I# N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
H"q`k5R N0150 G90 G00 X30
hp]ng!I{\u N0160 Z2
{ .3 N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
=Q8H]F N0180 G01 Z-10 F100
`\F%l?aY N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
'0_j{ig N0200 G90 G00 X30
$,e?X}4 N0210 Z2
')u5 l N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
]O7.ss/2 N0230 G01 Z-4 F100
AXh3LA N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
(4/]dTb N0250 G90 G00 X25
zdjM%l); N0260 Z2
:ONuWNY
N N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
Ueg N-n N0280 G01 Z-4 F100
!(]dz~sM N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
X=p3KzzX N0300 G90 G00 X25
gF,[u N0310 Z2
*bxJ)9B N0320 X18 ;精车外轮廓
-q&7J'
N N0330 G01 Z0 F150 S800
l4mUx`! N0340 G91 X1 Z-1
j.; N0350 Z-3
2l)9Lz=;L N0360 X3 Z-3
;N$ 0)2w N0370 Z-3
A`x
-L N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
JIP+ !2 N0390 G01 Z-2
j
FPU
zB" N0400 X-1 Z-1
oGJ*Rn)Z N0410 G90 G00 X30
T}t E/ N0420 Z150
=CKuiO.j N0430 M02
'6o`^u> {C/L5cZ]J 编程之二
xMNNXPz( .L^pMU+!^ 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。
YXX36 YA"Ti9-EV 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。
UR1JbyT 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
S$jV|xKB r:c@17 其中:
*^@#X-NG Δ----最大加工余量
2JiAd*WK ap----每次背吃刀量
<'}b*wUB n^iNo 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
:Su #xI <?LfOSdMs^ 加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。
Z;GIlgK9 fO^e+Mz 循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外,还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件,X向退刀量取2㎜,Z向退刀量确定为18㎜,X向进刀量为[(52-36)/2+2] ㎜=10㎜。
'?"t<$b RIy5ww}3| 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):
{Ax)[<i 29Gwv N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
:!JpP
R5 N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
AV:Xg4UJv N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
n#+%!HTh N0040 Z-3
qIbg
4uE N0050 X3 Z-3
.3lGX`d{ N0060 Z-3
[j)\v^m N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
>~I
xyQp N0080 G01 Z-2
Pz]bZPHn N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
3h9Sz8 N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
n7IL7?!o N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
m~)Fr8Wh6 N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
tZaD ${ N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
V$/u N0140 G90 G00 Z150
mje<d"bW N0150 M02