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。
Vs"M Cqi ,`wxXU7 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。
w(@`g/b x0#+yP 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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zzxU9m~" 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。
LQS*/s0 Ylf 6-FbF 2) 工步顺序
i<T`]g Oe=,-\&_ 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。
0r@rXwz ② 自右向左精车外轮廓面。
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U]P;X~$! 2.选择机床设备
4gZN~_AI< _,'UP>Si 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。
9#agI|d~ 图1 轧辊零件
3.选择刀具
(Hsfrc EuAa 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。
%GIla* %1lLUgf3G/ 4.确定切削用量
o 1b#q/
Wi|.Z/ 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。
9 (&!>z F%Xq}LMd 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
)Qo6bei! Zw3|HV(so 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。
~:0h o t2E_y6 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:
N0XGW_f kn<[v;+ 1)回参考点操作
J|>P,x#G +yTL 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。
isN"7y|r:X IQ|~d08} 2)试切对刀
{4I sz-P Z<wg` 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㎜。
Qejzp/2 5yQgGd) 3)建立工件坐标系
vz _U ZE1#{u~[y 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。
ru U| 3j3AI7c 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
-@QLE}~k[ `Ffn:=Do 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
fu|I(^NV > vahj,CZZ 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):
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&ucqY ]02V,'x N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
E;X'.7[c N0020 G00 Z2 S500 M03
7<)
.luV N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
F!Uk `[L N0040 G01 Z-18.5 F100
$DQMN N0050 G00 X30
2qEy"DKu N0060 Z2
ZA# jw 8F N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
?2i``-|Wa N0080 G01 Z-10 F100
v<c8qg N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
mjw:Z, N0100 G90 G00 X30
)D@
NX/} N0110 Z2
YS/DIH{9e N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
2#rF/!`^ N0130 G01 Z-10 F100
VMNihx0FJ N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
7N:,F9V< N0150 G90 G00 X30
7y60-6r N0160 Z2
-yC},tK N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
hxv/285B N0180 G01 Z-10 F100
.NPai4V' N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
jKtbGVZ7r N0200 G90 G00 X30
9\dC8 N0210 Z2
;MO
%)) N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
Vdjca:` N0230 G01 Z-4 F100
Xl}>mbB N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
Dl7#h,GTc< N0250 G90 G00 X25
K/08F|]a N0260 Z2
Bt.WRRpAB N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
.<tb*6rX> N0280 G01 Z-4 F100
(l$bA_F\ N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
2AdV=n6Z N0300 G90 G00 X25
;Neld #%J N0310 Z2
('>!dXA$ N0320 X18 ;精车外轮廓
p{88v3b6 N0330 G01 Z0 F150 S800
3vMfms N0340 G91 X1 Z-1
Y(-+>>j_ N0350 Z-3
'Yj/M N0360 X3 Z-3
$cYh X^YG. N0370 Z-3
;ASlsUE\) N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
`" N0390 G01 Z-2
RCsd N0400 X-1 Z-1
5Zh
/D0!| N0410 G90 G00 X30
g4U%(3,>D N0420 Z150
`~gyq>Ik2 N0430 M02
JH2d+8O:qK QV" | 编程之二
sqsBGFeG xC{ W_a( 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。
0dXWy`Mn x|1OGbBK 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。
uNLA/hL+n 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
@UX'(W Yz[^?M%(D 其中:
P0|V1,) Δ----最大加工余量
VBy=X\w] ap----每次背吃刀量
2 y,f 0<fN<iR` 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
C?X^h{Tp l+RBe<Mq 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。
Z+E@B>D7A^ TVQ9"C 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㎜。
l&[ x)W V|DAw[!6N 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):
6>zO"9 oS, %L N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
4OC^IS N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
y&UcTE2;%( N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
Q. @9"&)t N0040 Z-3
<-FAF:6$@@ N0050 X3 Z-3
e'p'{]r<w N0060 Z-3
/0@'8f\I N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
)} tI8 N0080 G01 Z-2
HW)> ` N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
/n&w|b% N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
+ C aPF N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
7"FsW3an N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
X`ee}C.D_ N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
EH=[!iW ; N0140 G90 G00 Z150
5PqL#Eu`! N0150 M02