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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。 TZ2f-KI  
    uHCgIR l>  
    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。 vsR ^aVwVZ  
    b1o(CG(}*  
    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 k 'b|#c9c  
    h`j gF  
    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。 Dw3! ibg  
    M(jH"u&f  
    2) 工步顺序 1hG O*cq!  
    W'$~mK\  
    ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。 x6tY _lzJ  
    ② 自右向左精车外轮廓面。 9@B+$~:}7  
    }VRo:sJb  
    2.选择机床设备 e8 .bH#  
    2ZeL  
    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。
    )O Cr6UR  
    图1 轧辊零件
    3.选择刀具 0k 8SDRWU  
    uBgHtjmae  
    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。 )Cl&"bX  
    0]~n8mB>  
    4.确定切削用量 `-\ "p;Hp0  
    s#[Ej&2[=  
    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。 zL'n J  
    8<xy *=%  
    5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 xWm'E2  
    @Q!j7I  
    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。 \m!."~%  
    "/"k50%  
    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: 5EUkp6Y  
    AF-.Nwp   
    1)回参考点操作 [PT_y3'%  
    O.dNhd$  
    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。 yw0uF  
    aRmS{X3  
    2)试切对刀 =l+p nG  
    ^-_!:7TH]  
    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㎜。 $;1~JOZh  
    u4'Lm+&O  
    3)建立工件坐标系 d\f 5\Y  
    D4wB &~U  
    刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。 4 #N#[;M  
    PhS"tOGtX  
    换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 4o8!p\a  
    HNPr| (  
    6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) ~6nQ-  
    ajAEGD2Zq  
    按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程): U DG _APf  
    t-Wn@a  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 _xUXt)k  
    N0020 G00 Z2 S500 M03 Mx }(w\\T  
    N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ oCrn  
    N0040 G01 Z-18.5 F100 U#}.r<  
    N0050 G00 X30 ?cvv!2B]T  
    N0060 Z2 @b zrJ 7$  
    N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ gyK"#-/_d  
    N0080 G01 Z-10 F100 Q7\Ax0  
    N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ %WNy=V9txp  
    N0100 G90 G00 X30 ]Vsze4>Z[  
    N0110 Z2 k#.co~kS  
    N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ LHz{*`22q  
    N0130 G01 Z-10 F100 \WTg0b[  
    N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ 2gGJ:,RC$  
    N0150 G90 G00 X30 G-qxQD1wK  
    N0160 Z2 b<8h\fR#'  
    N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ k|V{jB G"@  
    N0180 G01 Z-10 F100 4)ISRR  
    N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ 8yo9$~u;  
    N0200 G90 G00 X30 F-Ea85/K@4  
    N0210 Z2 aE"t['  
    N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ Km?i{TW  
    N0230 G01 Z-4 F100 :PLsA3[}  
    N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 l>ttxYBa<d  
    N0250 G90 G00 X25 +Il=gL1  
    N0260 Z2 M3V[p9>  
    N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ DM&"oa50  
    N0280 G01 Z-4 F100 .UcS4JU  
    N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 ~-6;h.x=  
    N0300 G90 G00 X25 TCEbz8ql  
    N0310 Z2 (_T&2%  
    N0320 X18 ;精车外轮廓 zehF/HBzE  
    N0330 G01 Z0 F150 S800 bQ)r8[o!  
    N0340 G91 X1 Z-1 SnqLF /d  
    N0350 Z-3 f t7wMi  
    N0360 X3 Z-3 - zkB`~u_  
    N0370 Z-3 S:d` z'  
    N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 L*Y}pO  
    N0390 G01 Z-2 tx@Q/ou`\P  
    N0400 X-1 Z-1 4q[r KNl  
    N0410 G90 G00 X30 R Q 8okA  
    N0420 Z150 MS b{ve_  
    N0430 M02 K(p1+ GHC  
    )fa  
    编程之二 $W09nz9?  
    Gc'H F"w  
    采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。 A!J5Wz>Q5  
    ^j` vk  
    上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
    0nS6<:  
    图2 循环加工路线
    循环次数N的确定:N=Δ/ap jsR1jou6  
    GgtL./m  
    其中: `{/=i|6  
    Δ----最大加工余量 m$^7sFD$  
    ap----每次背吃刀量 iqU}t2vFrj  
    C@[:}ZGMV  
    若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 Y /+ D4^ L  
    ~t}:vGDj  
    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。 ,9rT|:N  
    Y PM>FDxDB  
    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㎜。 O[]+v  
    OLi;/(g  
    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): {T IGPK  
    n33SWE(  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 7+ysE  
    N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ \u*,~J)z  
    N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 %~h'#S2X(  
    N0040 Z-3 S HvML  
    N0050 X3 Z-3 LP\ Qwj{  
    N0060 Z-3 IP >An8+  
    N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 ;?&;I!  
    N0080 G01 Z-2 3.jwOFH$  
    N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 %*uqtw8  
    N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ Qknd^%  
    N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ =_XcG!"  
    N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ Ne[O9D 7  
    N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 }'{(rU  
    N0140 G90 G00 Z150 WULj@ds\~  
    N0150 M02
     
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