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。
u*2fP]n P?kx 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。
/Rj#sxtdw zj<ahg%z 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
ZWO)tVw9G U4BqO
:sd 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。
Fh K&@@_ ~g6"'Cya?k 2) 工步顺序
Hkdf $$\ NmJ`?-Z 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。
Ly;I,)w ② 自右向左精车外轮廓面。
#%:c0= h4_b!E@ 2.选择机床设备
l3. MaO"#{i 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。
mzX;s&N# 图1 轧辊零件
3.选择刀具
`H\)e%] *m9{V8Yi2 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。
hoenQ6N^: O gmSQ 4.确定切削用量
xACdZB( r`jWp\z 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。
Rf)ke(" *^]~RhjB 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
jfD1 ]dSK
wxk 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。
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J]xP$) 采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点,如图所示。采用MDI方式操纵机床,具体操作步骤如下:
P ZxFZvE +`B'r
' 1)回参考点操作
b7HffO O !4WEk 采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。
*RWm47 PY`L$e 2)试切对刀
](#&.q%5! \ECu5L4 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㎜。
y+9h~,:A 6BocGo({ 3)建立工件坐标系
pXu/(&? Z
o=]dBp. 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。
PE"v*9k 9XLFHV(" 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
"0CjP+1k O/Rhf[7v* 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
ujr(K=E tnz+bX26 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):
h1[WhBL-O cK@jmGj+ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
c>HK9z{ N0020 G00 Z2 S500 M03
fY,|o3# N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
~6aCfbu%V N0040 G01 Z-18.5 F100
D\1k.tI N0050 G00 X30
\(
)#e N0060 Z2
+*}{`L-
: N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
[q*%U4qGO N0080 G01 Z-10 F100
5GQLd N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
)J D(` N0100 G90 G00 X30
1u|V`J)0 N0110 Z2
F%d\~Vj N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
P[ r];e N0130 G01 Z-10 F100
=JS;;PzX[ N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
C/=XuKE-t N0150 G90 G00 X30
vUA0FoOp N0160 Z2
VZy4_v= N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
d$W N0180 G01 Z-10 F100
HYK!}& N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
&fOdlQ? N0200 G90 G00 X30
EH*o"N`!r N0210 Z2
.8WXC
N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
<7_KeOLJ N0230 G01 Z-4 F100
52_# N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
6KZf%)$ N0250 G90 G00 X25
IA&L] N0260 Z2
(u3s"I
d N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
CZ<~3bEF N0280 G01 Z-4 F100
}8-\A7T N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
hm*cw[#O1x N0300 G90 G00 X25
U]|agz> N0310 Z2
SqA
J-_~ N0320 X18 ;精车外轮廓
N|g;W N0330 G01 Z0 F150 S800
*?ITns W< N0340 G91 X1 Z-1
"=. t
36# N0350 Z-3
Kl{>jr8B3 N0360 X3 Z-3
:}:3i9e*2 N0370 Z-3
;%C'FV e] N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
'XrRhF
( N0390 G01 Z-2
N6OMYP1 N0400 X-1 Z-1
=&wmWy N0410 G90 G00 X30
3REx45M2 N0420 Z150
g*UMG> N0430 M02
wXMDh$ }A=y=+4j 编程之二
<*!i$(gn N==ZtKj F 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。
|'O[7uT V
r(J+1@ 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。
$?G"GQ!. 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
rl#vE's6.e _@mRb^ 其中:
)tHaB, Δ----最大加工余量
J7D}% ap----每次背吃刀量
cJo\#cr
D_mL,w 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
[D-Q'"'A 2aw&YZ&Xo 加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。
'>$EOg" im} ?rY 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㎜。
Zn=T#o VGHWNMT 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):
=*qD4qYA 8P7"&VYc8 N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
vu!d)Fy N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
j"^+oxH N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
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5`R; N0040 Z-3
eI.2`)> N0050 X3 Z-3
-9
!.m N0060 Z-3
t^]$!H N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
f4-a?bp N0080 G01 Z-2
1g##sSa6 N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
-K,-h[o N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
Jd\apBIf N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
|Fm6#1A@ N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
\^( 0B8|w N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
NNhL*C[_7 N0140 G90 G00 Z150
>3 yk#U|7} N0150 M02