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。
-/qrEKQ0U? O&s6blD11 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。
%%>?<4t z} \9/` 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
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WE\ #?=cg]v_ 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。
Ja&%J: +J4t0x 2) 工步顺序
j&pgq2Kl s?E: ] 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。
?f`-&c; ② 自右向左精车外轮廓面。
wm8x1+P <<1oc{i 2.选择机床设备
;hvXFU yi?&^nX@9, 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。
VfwD{+5 图1 轧辊零件
3.选择刀具
;R!H\ g3XAs@ 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。
7. .vaq# 7e<Q{aB 4.确定切削用量
z)~!G~J] 3$cF)5V f 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定,详见加工程序。
#c>MUC(?s: }BrE|'.j' 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
ka3Z5 S8RB0^Q7 确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,建立XOZ工件坐标系,如图所示。
1#<E]<='t /<$"c"UQ 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:
wVOL7vh =R.9"7~2x 1)回参考点操作
VWv0\:,G (<X dj^v 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。
Ag6
( R6XMBYK^ 2)试切对刀
N0[I2'^. ^BX@0"&- 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㎜。
([-=NT}Aq `W n5
.V 3)建立工件坐标系
u&XkbPZ%4c q4iD59yd)S 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。
QP%Fz#u` )^Pvm 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
J\'5CG l%(`<a]VIB 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
t`,IW{ -<!17jy 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):
!nq\x8nU it@} dZ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
>}{-! N0020 G00 Z2 S500 M03
}>~>5jc/Pg N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
wPJRp]FA N0040 G01 Z-18.5 F100
"D(8]EG= N0050 G00 X30
1cBhcYv" N0060 Z2
~!F4JRf N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
WnzPPh3PJ N0080 G01 Z-10 F100
MK" N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
,nR8l N0100 G90 G00 X30
5Y=\~,%\oH N0110 Z2
Lu 39eO6 N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
V55J[s*6! N0130 G01 Z-10 F100
6.s? N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
gQ[^gPWP" N0150 G90 G00 X30
9[{>JRm. N0160 Z2
B"9hQb N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
;nKHm N0180 G01 Z-10 F100
G5#}Ed4 N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
.00=U;H%` N0200 G90 G00 X30
#6sC&w3 N0210 Z2
[Cqqjv;_ N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
-wQ^oOJ N0230 G01 Z-4 F100
#S%Y;ilq N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
`uZv9I" N0250 G90 G00 X25
+`zi>= N0260 Z2
9m!! b{ N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
Z/kaRnG[@t N0280 G01 Z-4 F100
E(!6n= qR N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
NS4'IR=;E! N0300 G90 G00 X25
Va
Yu% N0310 Z2
CEuk1$ N0320 X18 ;精车外轮廓
ob0 8xGj N0330 G01 Z0 F150 S800
b]<HhU N0340 G91 X1 Z-1
3E}NiD\V} N0350 Z-3
`XSc > N0360 X3 Z-3
cia-OVX N0370 Z-3
Kq 4<l N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
pl x/}ah8 N0390 G01 Z-2
M2E87w N0400 X-1 Z-1
$7n#\h N0410 G90 G00 X30
CQjZAv
N0420 Z150
:{b6M/ N0430 M02
[TK? P0 bV$8
>[` 编程之二
Rw}2* 5#y 6{ +_T 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。
5Z6-R}uXk 3P#+)
F~ 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。
$FQcDo|[ 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
HKiVEg _TOi
[GT 其中:
PM-PP8h
Δ----最大加工余量
?D(FNd ap----每次背吃刀量
EARfbb"SG7 m c\ C 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
J7ktfyQ0W BLwfm+ m" 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。
;Lsjh# x\`RW3 K 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㎜。
n4WSV w.D4dv_H 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):
0ck&kpL:9 *"ykTqa
N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
'Gl;Ir^ N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
3|~(?4aE N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
Bn1L?>G N0040 Z-3
b~/Wnp5 N0050 X3 Z-3
u%=bHg N0060 Z-3
EvqUNnjR N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
]HyHz9QkL N0080 G01 Z-2
@TA8^ND N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
BZJKiiD N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
#u8*CA9 N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
,Um 5S6 Z N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
>HcYVp~G N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
8>Du N0140 G90 G00 Z150
Bw3F7W~l N0150 M02