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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。 ~~D{spMVO  
    (S>C#A=E\  
    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。 f\|w '  
    o_izl \  
    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#3n!(  
    G|bT9f$  
    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。 *7uH-u"5d  
    rD*jp6Cl  
    2) 工步顺序 h0g8*HY+}  
    Wf+cDpK  
    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。 y6(Z`lx  
    ② 自右向左精车外轮廓面。 d[iQ` YW5  
    h79}qU  
    2.选择机床设备 =9H7N]*h  
    uy>q7C  
    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。
    k =>oO9`  
    图1 轧辊零件
    3.选择刀具 *3+4[WT0]a  
    ; 5*&xz  
    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。 !z\h| wU+  
    "{A(x }'Y4  
    4.确定切削用量 yuh *  
    owVX*&b{  
    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。 )v'WWwXY>  
    \[;0 KV_  
    5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 A7%)~z<  
    /!0={G  
    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。  on4HKeO  
    |Tv#4st  
    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: ld[I}88$  
    xVw9v6@`h  
    1)回参考点操作 lov!o: dJ  
    $zUP?Gq!  
    采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。 &sl0W-;0  
    C"y(5U)d  
    2)试切对刀  0HZ{Y9]  
    W8G,=d}6  
    主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。 ,V7nzhA2  
    -M\<nx  
    3)建立工件坐标系 n*h)'8`Ut  
    9=s<Ld  
    刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。 zrvF]|1UP  
    jVEGj5F;N  
    换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 21n?=[  
    ~]sc^[  
    6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) P?%s #I:  
    ez7A4>/  
    按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程): ^vZSUfS  
    ~?l | [  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 b]e"1Y)D-  
    N0020 G00 Z2 S500 M03 QRw"H 8nW  
    N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ ."g`3tVK  
    N0040 G01 Z-18.5 F100 Z*F3G#A  
    N0050 G00 X30 Lw1Yvtn  
    N0060 Z2 G0Iw-vf  
    N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ [DuttFX^x  
    N0080 G01 Z-10 F100 )705V|v  
    N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ 9gW|}&-  
    N0100 G90 G00 X30 )+#` CIv  
    N0110 Z2 _O?`@g?i  
    N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ +L$Xv  
    N0130 G01 Z-10 F100 dRYqr}!%n  
    N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ KM, \  
    N0150 G90 G00 X30 !t"4!3  
    N0160 Z2 y RqL9t  
    N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ |]bsCmD  
    N0180 G01 Z-10 F100 p%ki>p )E|  
    N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ PI {bmZ  
    N0200 G90 G00 X30 wLIMv3;k  
    N0210 Z2 n9\TO9N  
    N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ 1C+13LE$U  
    N0230 G01 Z-4 F100 rSY!vkLE\  
    N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 l$KA)xbI  
    N0250 G90 G00 X25 `bq<$e  
    N0260 Z2 J0WxR&%a)  
    N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ )$2QZ qX  
    N0280 G01 Z-4 F100 -_g0C^:<,  
    N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 \doUTr R  
    N0300 G90 G00 X25 '@v\{ l  
    N0310 Z2 b/K PaNv  
    N0320 X18 ;精车外轮廓 'ms-*c&  
    N0330 G01 Z0 F150 S800 C[cbbp  
    N0340 G91 X1 Z-1 CO/]wS  
    N0350 Z-3 9c bd~mM{  
    N0360 X3 Z-3 i}f"yO+Q+  
    N0370 Z-3 LE Nq_@$  
    N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 j^sg6.Z*  
    N0390 G01 Z-2 k=$TGqQY?  
    N0400 X-1 Z-1 ;?Tbnn Wn  
    N0410 G90 G00 X30 h8q[1"a:  
    N0420 Z150 BKCiIfkZ  
    N0430 M02 b#%hY{$j  
    mthA4sz  
    编程之二 ;+R&}[9,A)  
    ?FZ HrA  
    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。  tU5zF.%  
    =ZznFVJ`={  
    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。
    NG=-NxEcN  
    图2 循环加工路线
    循环次数N的确定:N=Δ/ap !qQl@j O  
     \!X8   
    其中: 1t~G|zhX  
    Δ----最大加工余量 nF]W,@u"h  
    ap----每次背吃刀量 eb\K "ec"  
    /U*C\ xMm  
    若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 Tk[ $5u*,  
    4"(Bu/24  
    加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。 p<FzJ   
    *KF#'wi  
    循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外,还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件,X向退刀量取2㎜,Z向退刀量确定为18㎜,X向进刀量为[(52-36)/2+2] ㎜=10㎜。 `{h*/Q  
    a5"D@E  
    注意:采用循环编程必须使用G91指令,精加工轮廓循环加工程序如下(该程序用于CJK6136D车床): r|8d 4  
    C 82omL  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 @i_FTN  
    N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ sE<V5`Z=  
    N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 Q$W  
    N0040 Z-3 $)i")=Hy  
    N0050 X3 Z-3 05#1w#i  
    N0060 Z-3 |^I0dR/w:  
    N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 ;8&3 dm]  
    N0080 G01 Z-2 s c,Hq\$&  
    N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 tY<4%~%X  
    N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ O6 3<AY@  
    N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ W\,s:6iqz  
    N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ ZU4nc3__  
    N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 mDABH@ R  
    N0140 G90 G00 Z150 2]jn '4  
    N0150 M02
     
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