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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。 x-#9i  
    )* nbEZm@  
    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。 ulSTR f  
    g)D}p@>m  
    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 3 <lhoD  
    _vLT!y  
    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。 LXF%~^^@d  
    0S7Isk2W  
    2) 工步顺序 coVT+we  
    t RyGxqiG  
    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。 p33GKg0i+(  
    ② 自右向左精车外轮廓面。 _w/N[E  
    jTgh+j]AP  
    2.选择机床设备 @Be:+01z  
    !X <n:J  
    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。
    Xl+a@Ggtq  
    图1 轧辊零件
    3.选择刀具 hPpXB:(-0  
    S^VV^O5 ^  
    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。 QIV~)`;  
    ZL@DD(S-/  
    4.确定切削用量 <~X6D?  
    `oWjq6  
    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。 nJ})6/gK  
    1p<?S}zg@  
    5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 sx^? Iw,N'  
    "K!BJQ  
    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。 *AQbXw]w  
    4H? Ma|,  
    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: )-"L4TC)  
    fDHISJv  
    1)回参考点操作 )t ch>.EQ_  
    RX\O'Zwlj  
    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。 F^G`Jf  
    <d`UifqD  
    2)试切对刀 F_ Cz  
    v~cW:I  
    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㎜。 L [M8[~Hy  
    WA5kX SdIb  
    3)建立工件坐标系 3'e 4{  
    =xet+;~ji  
    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。 &Q+V I/p  
    %9Fg1LH42r  
    换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 h5keYBA  
    6lAo`S\)eX  
    6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) 6yM dl~.  
    \bSHBTK  
    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): w>Sz^_ h  
    U7eQ-r  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 ]qHO{b4k  
    N0020 G00 Z2 S500 M03 6e| 5qKr  
    N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ R0d|j#vP  
    N0040 G01 Z-18.5 F100 EC#10.  
    N0050 G00 X30 }PL  
    N0060 Z2 {Dq51  
    N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ .. TjEBp  
    N0080 G01 Z-10 F100 'Jr*oru  
    N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ i}"JCqo2  
    N0100 G90 G00 X30 Hv*O9!cC  
    N0110 Z2 >G~;2K[  
    N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ io3'h:+9s  
    N0130 G01 Z-10 F100 +0 |0X {v  
    N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ @cGql=t  
    N0150 G90 G00 X30 w!7/;VJ3d  
    N0160 Z2 t O>qd#I  
    N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ r=aQ S5  
    N0180 G01 Z-10 F100 Qf]!K6eR  
    N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ M0 8Y  
    N0200 G90 G00 X30 c?",kzo  
    N0210 Z2 r1atyK  
    N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ 9ksrr{tW  
    N0230 G01 Z-4 F100 lGhUfhk  
    N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 TaT&x_v^~a  
    N0250 G90 G00 X25 >E=a~ O  
    N0260 Z2 oP 0j>i,"&  
    N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ ?3N86Qj  
    N0280 G01 Z-4 F100 s%|J(0  
    N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 V'/%)oU\"  
    N0300 G90 G00 X25 \s'6)_  
    N0310 Z2 >WX'oP(<  
    N0320 X18 ;精车外轮廓 ^]gl#&"D  
    N0330 G01 Z0 F150 S800 oX ,M;;Yq  
    N0340 G91 X1 Z-1 q% 9oGYjvQ  
    N0350 Z-3 gHshG;z*  
    N0360 X3 Z-3 B=|sLs`I  
    N0370 Z-3 L 3@wdC ~0  
    N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 Y))sk-  
    N0390 G01 Z-2 .R5z>:A  
    N0400 X-1 Z-1 +ETw:i9!?  
    N0410 G90 G00 X30 xRN$cZC  
    N0420 Z150 V485Yn!$(  
    N0430 M02 S5TT  
    h%S#+t(Bf  
    编程之二 Cx~z^YP'  
    Z9I./s9  
    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。 Lp=B? H  
    @("AkYPj  
    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。
    `^vD4qD|  
    图2 循环加工路线
    循环次数N的确定:N=Δ/ap ZrS!R[  
    ERjf.7)d  
    其中: sNVD"M,  
    Δ----最大加工余量 XZGyhX7  
    ap----每次背吃刀量 U+ =q_ <  
    6I0MJpLW  
    若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 _A r ,]v  
    w2L)f,X  
    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。 WgB,,L,  
    |0-L08DW  
    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㎜。 C@i g3fhV  
    dD%m=x  
    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): nv]64mL3  
    bT}WJ2}  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 QCw<* Id+  
    N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ }.zn:e  
    N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 *TkABUL  
    N0040 Z-3 v( B4Bz2  
    N0050 X3 Z-3 ZxW V ,s&p  
    N0060 Z-3 }I]q$3 .  
    N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 XjbK!.  
    N0080 G01 Z-2 ,e,{6Sg6gl  
    N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 !k63 `(Ti  
    N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ IYPLitT  
    N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ cS"6%:hQ  
    N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ {w++)N2sh  
    N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 O{V"'o  
    N0140 G90 G00 Z150 -j,o:ng0  
    N0150 M02
     
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