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
)tch>.EQ_ RX\O'Zwl j 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= aQS5 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
XZGyh X7 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。
_Ar,]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
ZxWV,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