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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 倒序阅读 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。 "-rqL  
    5;HCNwX  
    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。 M7&G9SGZ  
    (zk/>Ou  
    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 9E[==2TO  
    RU>qj *e  
    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。 8 tIy"5  
    9}4~3_gv;M  
    2) 工步顺序 vF[ 4kDHk  
    dB:c2  
    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。 2Je]dj4  
    ② 自右向左精车外轮廓面。 ;=6EBP%  
    B^d di  
    2.选择机床设备 1Lp; LY"_  
    [ Q/kNK  
    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。
    _8\B~;0  
    图1 轧辊零件
    3.选择刀具 "I9r>=  
    [%~yY&  
    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。 @S>;t)\J  
    $~%h4  
    4.确定切削用量 cRWB`&  
    <vD(,||  
    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(Osz7K  
    |f.,fVVV;  
    5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 h@y>QhYU0  
    (=EDqAZg  
    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。 ~03MH'  
    :-$8u;!M  
    采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点,如图所示。采用MDI方式操纵机床,具体操作步骤如下: t% <y^Wa=  
    Tf? `_jL  
    1)回参考点操作 -8<vWe  
    {esb"beGLa  
    采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。 m - hZ5 i  
    & Y2xO  
    2)试切对刀 :M<] 6o  
    n1:q:qMR1  
    主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。 k,f/9e+#  
    vbZ!NO!H  
    3)建立工件坐标系 1X9s\JKQ  
    hhFO,  
    刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。 l"jYY3N|h  
    HPJHA ,  
    换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 mZjpPlJ  
    Zj1bG{G=i  
    6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) =2ED w_5E  
    (oG.A  
    按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程): IOY7w"|LW  
    Vo6g /h?`  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 vAqj4:j  
    N0020 G00 Z2 S500 M03 4"\cA:9a  
    N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ "Wr[DqFd  
    N0040 G01 Z-18.5 F100 l=(( >^i  
    N0050 G00 X30 .`V$j.a  
    N0060 Z2 lBAu@M  
    N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ a/1;|1a.  
    N0080 G01 Z-10 F100 P8ZmrtQm  
    N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ 6 .)Xeb"  
    N0100 G90 G00 X30 _{gqi$Mi  
    N0110 Z2 As`=K$^Il.  
    N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ @qj]`}Gx'  
    N0130 G01 Z-10 F100 7mMMVz2  
    N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ Jmi,;Af'/  
    N0150 G90 G00 X30 !\9^|Ef?  
    N0160 Z2 F *r)  
    N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ g.vE%zKL  
    N0180 G01 Z-10 F100 )5gj0#|CG@  
    N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ Xc}XRKiy{  
    N0200 G90 G00 X30 X{OWDy  
    N0210 Z2 2lOUNxQ$  
    N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ pRL:,q\  
    N0230 G01 Z-4 F100 :Jv5Flxl  
    N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 x\f~Gtt7Y  
    N0250 G90 G00 X25 Hbd>sS  
    N0260 Z2 ]dI^ S  
    N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ js@L%1r#L  
    N0280 G01 Z-4 F100 +@?'dw  
    N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 v+W'0ymbnV  
    N0300 G90 G00 X25 f.+1Ubq!5  
    N0310 Z2 V[KN,o{6  
    N0320 X18 ;精车外轮廓 }u=Oi@~  
    N0330 G01 Z0 F150 S800 s.Ai _D  
    N0340 G91 X1 Z-1 Fb =uN   
    N0350 Z-3 |iUC\F=-  
    N0360 X3 Z-3 Q{L:pce-  
    N0370 Z-3 (;%T]?<9#  
    N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 6w, "i#E!  
    N0390 G01 Z-2 7bihP@I !  
    N0400 X-1 Z-1 nReld :#T  
    N0410 G90 G00 X30 'wG1un;t  
    N0420 Z150 UU MB"3e  
    N0430 M02 *Q/^ib9=  
    {7z]+h  
    编程之二 dS4zOz"  
    J ~3m7  
    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。 Y%;X7VxU*  
    KvPCb%!ZP  
    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。
    Ui`{U  
    图2 循环加工路线
    循环次数N的确定:N=Δ/ap J&,hC%]  
    ZL\^J8PRK  
    其中: Kw" y#Ys]  
    Δ----最大加工余量 X )tH23  
    ap----每次背吃刀量 M K)}zjw  
    \&;y:4&l8  
    若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 j2UQQFh  
    UGy3 B)  
    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。 i\ X3t5  
    "g&f:[a/  
    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㎜。 Y6VJr+Ap(  
    Td'(RV  
    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): nH6SA1$kW  
    `cXLa=B)9  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 UNa "\  
    N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ k1f<(@*`  
    N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 pF-_yyQ  
    N0040 Z-3 0P9\;!Y  
    N0050 X3 Z-3 o&Xp%}TI  
    N0060 Z-3 az0=jou<Zl  
    N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 QhJN/v  
    N0080 G01 Z-2 ION o&~-l  
    N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 8xgBNQdPT  
    N0100 G00 X2;X向退刀2㎜  Jc ze.t  
    N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ B=& [Z2  
    N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ _uMG?Sbx  
    N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 *m+FMyr  
    N0140 G90 G00 Z150 ISs&1`Y  
    N0150 M02
     
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