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。
ot<o& gN'i+mQcu 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。
GfPz^F=ie. o9d$
4s@/ 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
i[^lJ)[>N U5$DJ5>8 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。
0HuRFl RGuHXf 2) 工步顺序
[ .uaO <$2zr4 ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。
v!hs~DnUZ ② 自右向左精车外轮廓面。
,(W98}nB .eXA.9|jm 2.选择机床设备
hg=G// `e|Lw 根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
D %
,yA 图1 轧辊零件
3.选择刀具
.FRF<_`^ E!l1a5qB 根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。
KrG6z#)Uz koY8=lh/ 4.确定切削用量
NRF%Qd8I/2 #$C]0]| 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。
cB=u;$k@* .(]1PKW 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
H{zuIN/.1 rh&Eu qE% 确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,建立XOZ工件坐标系,如图所示。
;rAW3 Y[?Wt/O; 采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点,如图所示。采用MDI方式操纵机床,具体操作步骤如下:
Cbvl( ( 9<CUsq@i: 1)回参考点操作
U(LR('-h Qnx92 采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。
7lPk~0 JlGD.!` 2)试切对刀
;-^9j)31+F gdY/RDxn: 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
bxe 97] yOz Kux8kB 3)建立工件坐标系
bY$!"b~ T-i]O*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。
IjAity.Xrq =8_TOvSJ4p 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
`~TGVa`D *tPY 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
{ F8,^+b| 6ng g*kE< 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):
i>zyn-CuW JjML!; N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
X&X')hzIt N0020 G00 Z2 S500 M03
&B7KWvAy N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
cs;Gk: N0040 G01 Z-18.5 F100
Y
@&nW N0050 G00 X30
" T=LHj E N0060 Z2
R)Fl@
Tn N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
FuBRb(I N0080 G01 Z-10 F100
Xrn~]P7 N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
zZiVBUmE< N0100 G90 G00 X30
`2 N0110 Z2
Av]N.HB$ N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
x^BBK' N0130 G01 Z-10 F100
t}l<#X5 N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
SX;IUvVE5 N0150 G90 G00 X30
Ooy96M~_G N0160 Z2
$dw;Kj'\ N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
}C#d;JC N0180 G01 Z-10 F100
ohk =7d.' N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
n//a;m N0200 G90 G00 X30
!iqz 4E N0210 Z2
M
-TK N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
/VkJ+%}+j N0230 G01 Z-4 F100
ZVU)@[s N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
]F!h~> N0250 G90 G00 X25
?GZs5CnS N0260 Z2
$hh=-#J8 N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
q1Mk_(4oJ N0280 G01 Z-4 F100
'9XwUQx N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
9x<
8(]\ N0300 G90 G00 X25
Elx bHQj6 N0310 Z2
2c]O Mtk N0320 X18 ;精车外轮廓
PnvLXE}F N0330 G01 Z0 F150 S800
K)ib{V(50 N0340 G91 X1 Z-1
"p\KePc;@ N0350 Z-3
u}_q'=<\ N0360 X3 Z-3
a 8TE N0370 Z-3
[MG:Ym).2` N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
n2~rrQ
\/p N0390 G01 Z-2
NunT2JP. N0400 X-1 Z-1
X3vrD{uNU N0410 G90 G00 X30
z)Gr`SA< N0420 Z150
akoI LX~u N0430 M02
nor`w,2VF H]\H'r" 编程之二
j!pxG5% (?(ahtT4T 采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。
;H.r6 de[_T%A 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
^m\n[<x^ 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
WObfHAp. kJ
>B) 其中:
Lm/^ 8V+ Δ----最大加工余量
Ff30% ap----每次背吃刀量
zi'?FM[f) 0vEa]ljS 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
j*nCIxF klKt^h- 加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。
l8Ox]%F 3.Qwn. 循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外,还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件,X向退刀量取2㎜,Z向退刀量确定为18㎜,X向进刀量为[(52-36)/2+2] ㎜=10㎜。
@EvnV. 0@KBQv"v 注意:采用循环编程必须使用G91指令,精加工轮廓循环加工程序如下(该程序用于CJK6136D车床):
.u)YZN0\ <e"2<qVi N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
(1R, N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
x<].mx N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
*|cvx:GO N0040 Z-3
Sc(2c.HO* N0050 X3 Z-3
KW)yTE< N0060 Z-3
iJAW| dw} N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
#"jWPe,d N0080 G01 Z-2
%u#pl=k} N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
]yyfE7{q N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
n*V^Qf N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
&Jj?C N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
,Tpds ^ N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
!Bd2$y. N0140 G90 G00 Z150
r\yj$Gu>( N0150 M02