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。
oby*.61?5l =&p bh 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。
e"2QV vB e56#Qb@$\ 1.根据零件图样要求、毛坯及前道工序加工情况,确定工艺方案及加工路线
jG2w(h/" Cn55%: 1)以已加工出的φ12+0。005㎜内孔及左端面为工艺基准,用长心轴及左端面定位工件,工件右端面用压板、螺母夹紧,用三爪自定心卡盘夹持心轴,一次装夹完成粗精加工。
]lo1Kw 4w?7AI]Ej 2) 工步顺序
w\mF2h ~3%3{aa ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。
3(&.[o
Z ② 自右向左精车外轮廓面。
x L BG}C %b?Pasf. 2.选择机床设备
k|_2aQ02 Om^/tp\ 根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
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图1 轧辊零件
3.选择刀具
@Dy.HQ~ {#%xq]r_ 根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。
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>ob/@ 4.确定切削用量
Z~uKT n .$k"+E 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。
l+6\U6_)B aYgJTep>r 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
'l:2R,cP y#0w\/< 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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p4t)Z#0 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:
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e$AI -1:Z^&e/ 1)回参考点操作
SSXS @5wg' mM 采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。
nADd,|xD3 k~R[5W|' 2)试切对刀
eqR#` R
u5&xIQ 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
W,~1KUTc gp HwiFc 3)建立工件坐标系
#H`y1zm a%!XLyq 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
[Mz;:/ s]c$]&IGG 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
C6w{"[Wv=X }#8uXA 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
#+
'@/5{ n J7GsNFL 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):
gcxk'd F29AjW86 N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
)0mDN. N0020 G00 Z2 S500 M03
!P$xh N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
X t =bc N0040 G01 Z-18.5 F100
At(9)6n8 N0050 G00 X30
Y2-bU 7mo N0060 Z2
h*UUtLi%WU N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
c0&'rxi(B N0080 G01 Z-10 F100
7Ca\ (82 N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
r6JkoPMh N0100 G90 G00 X30
ts<dUO
N0110 Z2
9/Dt:R3QU N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
v{ n}%akc N0130 G01 Z-10 F100
od1omYsR N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
"PaGDhS N0150 G90 G00 X30
>UY_:cW4%m N0160 Z2
o2 d~ N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
f9UaAdJ( N0180 G01 Z-10 F100
,,@`l\Pgd N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
`HG19_Z N0200 G90 G00 X30
k_<{j0z. N0210 Z2
[IFRwQ^%_O N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
*t{c}Y&@ N0230 G01 Z-4 F100
2?iOB6 N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
WG
!t!1p N0250 G90 G00 X25
4oV_b"xz~ N0260 Z2
;&6PL]/d N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
_F@p53WE N0280 G01 Z-4 F100
e[mhbFf- N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
Q5nyD/k4c N0300 G90 G00 X25
o?K|[gNi N0310 Z2
O6,"#BX N0320 X18 ;精车外轮廓
gvqd1?0w N0330 G01 Z0 F150 S800
ll\^9
4]Q N0340 G91 X1 Z-1
_SC N0350 Z-3
IXvz&4VD N0360 X3 Z-3
A;-z#R#V5 N0370 Z-3
7.
9s.* N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
ef}E.Bl N0390 G01 Z-2
<ytKf<a%e N0400 X-1 Z-1
?lDcaI>+n N0410 G90 G00 X30
*rcuhw"^b# N0420 Z150
8@yc}~8 * N0430 M02
>xV<nLf/ /~l/_Jct@G 编程之二
(GEi<\16[ e=o{Zo?H= 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。
>'-w%H/ >Ug?O~- 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。
j%Z{.>mJ 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
(_qBsng: NQ!N"C3u 其中:
s i"` Δ----最大加工余量
'CX.qxF1;p ap----每次背吃刀量
(Ef2
w[' R g0
XW6 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
Uk*;C m/hi~.D9 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。
8jjk?PUD8 rw8J:?0x 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㎜。
j&[.2PW\ q"+ q 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):
nK jeH@ 1%hM8:)i_ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
ra%R:xX N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
A_jB|<bjTP N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
9VUm=Z#` N0040 Z-3
!*?(Q6 N0050 X3 Z-3
&AQ;ze N0060 Z-3
827)n[#%| N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
Jn[q<e" N0080 G01 Z-2
Lk`k>Nn) N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
!
[|vx!p N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
762o~vY6$ N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
*]m kyAhi N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
k?["F%)I N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
nI*(a: N0140 G90 G00 Z150
n=G>y7b N0150 M02