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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。 BI?M/pIm  
    CL5u{i5  
    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。 />S=Y"a/7  
    ~Y<x-)R  
    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 U< |kA(5  
    B8NOPbT  
    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。 yk5-@qo  
    iqig~fjK ~  
    2) 工步顺序 sa36=:5x-  
    0%7c?3#  
    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。 E)|fKds  
    ② 自右向左精车外轮廓面。 _fz-fG 1  
    lwIU|T<4  
    2.选择机床设备 ~T7\lJ{%G  
    *IJctYJaX  
    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。
    NYz{ [LM  
    图1 轧辊零件
    3.选择刀具 {x40W0  
    x3xBl_t  
    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。 5 5>^H1M  
    Lj6$?(x}  
    4.确定切削用量 DJr{;t$7~  
    "15mOW(!+  
    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。 WUkx v*  
    id8a#&t]  
    5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 yf(VwU, x  
    ZP61T*n  
    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。 NdZv*  
    *D! $gfa  
    采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点,如图所示。采用MDI方式操纵机床,具体操作步骤如下: tbrjTeC  
    _[zO?Div[  
    1)回参考点操作 lPFT)>(+@  
    pi[:"}m]/P  
    采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。 R_eKKi@VH  
    >y#<WB$i  
    2)试切对刀 ^$c+r%9k  
    OV8Y)%t"  
    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㎜。 f5<qF ]Y/  
    8Ih+^Y a  
    3)建立工件坐标系 dp\pkx7  
    xH!{;i  
    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。 jk,: IG  
    w0(A7L:L  
    换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 *6=2UJcJ  
    ^noKk6Aaa  
    6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) V\r!H>  
    */fmy|#   
    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): 3Z;`n,g  
    TC;2K,.#k  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 tYK 5?d  
    N0020 G00 Z2 S500 M03 ,r!_4|\  
    N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ H z&a~  
    N0040 G01 Z-18.5 F100 {{w5F2b((%  
    N0050 G00 X30 >u?pq6;  
    N0060 Z2 2'UWPZgE  
    N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ PMC5qQ%x  
    N0080 G01 Z-10 F100 *J,VvO 9  
    N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ sr1`/  
    N0100 G90 G00 X30 :1NF#-2\f  
    N0110 Z2 J24<X9b  
    N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ b"n0Yk1  
    N0130 G01 Z-10 F100 _0p8FhNt  
    N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ 4/e|N#1`;[  
    N0150 G90 G00 X30 97;`R[^J  
    N0160 Z2 C&?Z\$ -/  
    N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ #lXwBfBMf  
    N0180 G01 Z-10 F100 X<{kf-GP  
    N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ wxU@M1w}  
    N0200 G90 G00 X30 +Z99x#  
    N0210 Z2 #InuN8sI  
    N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ ]  }XsP  
    N0230 G01 Z-4 F100 f*U3s N^y  
    N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀  _dCdyf  
    N0250 G90 G00 X25 1'ts>6b  
    N0260 Z2 3BHPD;U  
    N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ I~ Q2jg2  
    N0280 G01 Z-4 F100 ([\mnL<FC  
    N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 k'Is]=3  
    N0300 G90 G00 X25 NbnahhS  
    N0310 Z2 hq[;QF:B  
    N0320 X18 ;精车外轮廓 +ve S~   
    N0330 G01 Z0 F150 S800 %<c2jvn+k  
    N0340 G91 X1 Z-1 KCEBJ{jM  
    N0350 Z-3 \~u7 k  
    N0360 X3 Z-3 2loy4f  
    N0370 Z-3 =Ts2a"n  
    N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 t&m 8 V$Q  
    N0390 G01 Z-2 jFS])",\i  
    N0400 X-1 Z-1 ,=!_7'm  
    N0410 G90 G00 X30 |hHj7X <?k  
    N0420 Z150 CWF(OMA  
    N0430 M02 gp@X(d  
    `wIMu$i  
    编程之二 oihn`DY {  
    !V/Vy/'` *  
    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。 I_ O8 9Sgn  
    DXFU~J*  
    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。
    oY)xXx  
    图2 循环加工路线
    循环次数N的确定:N=Δ/ap r2dU>U*:4  
    .T;:6/??1  
    其中: DAYR=s  
    Δ----最大加工余量 Bgw=((p  
    ap----每次背吃刀量 `p qj~s  
    rf@Cz%xDD  
    若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 F_C7S  
    $wnK"k%G  
    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。 e3T&KyPm?+  
    7I\qEr57  
    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㎜。 ( x)}k&B;  
    ::goqajV  
    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): X8m@xFW}  
    P_7QZ0k/  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 $qndG,([F  
    N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ M{(g"ha  
    N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 (}!xO?NA(  
    N0040 Z-3 F"|OcKAA}h  
    N0050 X3 Z-3 b({K6#?'[  
    N0060 Z-3 ohLM9mc9  
    N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 C_5o&O8Bc  
    N0080 G01 Z-2 w?;j5[j  
    N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 /J@<e{&t~  
    N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ Sm7O%V8{p  
    N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ u4eA++ eT  
    N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ 9K4]~_%h\  
    N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 ;,WI_iP(w  
    N0140 G90 G00 Z150 5)@UpcjUA  
    N0150 M02
     
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