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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。 pU ]{Z(  
    V@:=}*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。 XQOprIJ U  
    JJ?ri,  
    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 -mJ&N  
    g&T Cff  
    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。 txo?k/w  
    p^rX.?X  
    2) 工步顺序 9Nu#&_2R  
    Q) BoWd  
    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。 5"am>$rh  
    ② 自右向左精车外轮廓面。 G=cH61  
    A9UaLSe  
    2.选择机床设备 )_e"N d4  
    yl<$yd0Zdu  
    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。
    tgtoK|.  
    图1 轧辊零件
    3.选择刀具 d:pm|C|F  
    y]]Vp~R:[  
    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。 \a2oM$PX  
    j!MA]0lTM  
    4.确定切削用量 !7`=rT&  
    'uAC oME@  
    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。 HQ`nq~%&(  
    7(8  
    5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 UT<b v}(J  
    Gd6 ;'ZCmY  
    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。 e'Us(]ZO  
    |ak C  
    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: s<_LcQbt{  
    0aTbzOn&  
    1)回参考点操作  +wW  
    DgT.Lku?  
    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。 $v<hW A]>  
    %[\x%m)  
    2)试切对刀 Xb@z7X#O!  
    06 Esc^D  
    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㎜。 G\>\VA  
    y7)[cvB  
    3)建立工件坐标系 ws2 j:B  
    O"qa&3t%  
    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。 \1`DaQp7  
    5'c+313 lm  
    换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 199hQxib:  
    QGv:h[b_  
    6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) @52=3  
    4a.e ,gitf  
    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): O<Sc.@~  
    CDwIq>0j  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 h}`&]2|]  
    N0020 G00 Z2 S500 M03 f+TBs_  
    N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ 5?{ >9j5  
    N0040 G01 Z-18.5 F100 $F@L$& ~  
    N0050 G00 X30 e|5B1rMM  
    N0060 Z2 oj(A`[  
    N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ fFZ` rPb  
    N0080 G01 Z-10 F100 XJlDiBs9=Q  
    N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ C+(Gg^ w  
    N0100 G90 G00 X30 t:"=]zUU  
    N0110 Z2 C*y6~AYN#  
    N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ QV'3O|  
    N0130 G01 Z-10 F100 4`!  
    N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ ^,Y~M_=  
    N0150 G90 G00 X30 Q$.V:#  
    N0160 Z2 Q0q)n=i }]  
    N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ !/Bw,y ri<  
    N0180 G01 Z-10 F100 fv j5[Q  
    N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ wO_pcNYZ8  
    N0200 G90 G00 X30 4&]To@>  
    N0210 Z2 iVpA @p   
    N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ BV }(djx  
    N0230 G01 Z-4 F100 Qk~0a?#y5  
    N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 ]IHD:!Z-=  
    N0250 G90 G00 X25 ^=izqh5S  
    N0260 Z2 Q9eYF-+  
    N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ \p3nd!OIG  
    N0280 G01 Z-4 F100 ^E<~zO=Z  
    N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 U8WHE=Kk\h  
    N0300 G90 G00 X25 =Qj+Ug'  
    N0310 Z2 X$uz=)  
    N0320 X18 ;精车外轮廓 ??\*D9rCn  
    N0330 G01 Z0 F150 S800 8!&ds~?  
    N0340 G91 X1 Z-1 lN)Y  
    N0350 Z-3 rtYb"-&  
    N0360 X3 Z-3 lNA'M&  
    N0370 Z-3 ]cLEuE^&  
    N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 S4k^&$;  
    N0390 G01 Z-2 `Dz]z_  
    N0400 X-1 Z-1 0+n&BkS'  
    N0410 G90 G00 X30 zqvRkMWcM  
    N0420 Z150 7>t$<J  
    N0430 M02 *fQ ?A|l!x  
    p-Rm,xyL%  
    编程之二 m|nL!Wc  
    N'eQ>2>O@  
    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。 iJdrY 6qd  
    y,y/PyN)  
    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。
    C>JekPeM  
    图2 循环加工路线
    循环次数N的确定:N=Δ/ap OXIu>jF  
    I!F}`d  
    其中: i)@U.-*5m  
    Δ----最大加工余量 =q"w2b&  
    ap----每次背吃刀量 ~ C/Yv&58  
    cYq']$]  
    若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 Yhc6P%{Z^  
    h7de9Rt  
    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。 2<y}91N:  
    @pqY9_:P1  
    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㎜。 kO..~@ aY  
    To#E@Nw  
    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): "q9~ C  
    }sTH.%  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 L)kb (TH  
    N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ Gs_*/E7,  
    N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 _XY`UZ  
    N0040 Z-3 P<cMP)+K  
    N0050 X3 Z-3 Xb(CH#*{z  
    N0060 Z-3 )d770Xg+  
    N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 %jbJ6c  
    N0080 G01 Z-2 ;PfeP ;z  
    N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 "4Lg8qm  
    N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ Wz6]*P`qv  
    N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ ;xW8Z<\-  
    N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ ! F0rd9  
    N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 PZ  
    N0140 G90 G00 Z150 pgz:F#>  
    N0150 M02
     
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