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。
OSh'b$Z @RdNAP_6 采用阶梯切削路线编程法,刀具每次运动的位置都需编入程序,程序较长,但刀具切削路径短,效率高,被广泛采用。
x%dVD |*8X80< 1.根据零件图样要求、毛坯及前道工序加工情况,确定工艺方案及加工路线
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-YD.bx3 1)以已加工出的φ12+0。005㎜内孔及左端面为工艺基准,用长心轴及左端面定位工件,工件右端面用压板、螺母夹紧,用三爪自定心卡盘夹持心轴,一次装夹完成粗精加工。
J0t_wMJa ]4FAbY2'h 2) 工步顺序
+R8dy `0W+(9} ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。
{XnBj}C ② 自右向左精车外轮廓面。
x_(K%0+Ca zTn.#-7y 2.选择机床设备
\~C/ G2=dq 根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
,OkI0[ 图1 轧辊零件
3.选择刀具
\5HVX/ ' 1dhdm8 根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。
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4.确定切削用量
t<^7s9r;I O4^' H}* 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定,详见加工程序。
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|qd 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
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确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,建立XOZ工件坐标系,如图所示。
#)%X0%9.*< T!1XL7 采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点,如图所示。采用MDI方式操纵机床,具体操作步骤如下:
J8&0l&~6 FaaxfcIfkw 1)回参考点操作
E6?0/" BMn`t@ !x 采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。
raR=k!3i w:~vfdJ 2)试切对刀
WjvgDNk LS<*5HWX 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
GCxmqoQ q9Lq+4\ 3)建立工件坐标系
_6aI>b#yL <^e 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
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{<+N 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
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mU>lm7' 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
%)o;2&aD i\ )$ 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):
L~Xzo N1l^%Yf J N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
hz-^9U N0020 G00 Z2 S500 M03
LiEDTXRz N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
A%EGu4 N0040 G01 Z-18.5 F100
%^iBTfq2hc N0050 G00 X30
[3v&j_ N0060 Z2
X9YbTN N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
(%4O\s#l N0080 G01 Z-10 F100
NV\{$*j(|J N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
f Qf5% N0100 G90 G00 X30
O7f"8|=HX N0110 Z2
sQO>1bh N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
lQVK~8t3 N0130 G01 Z-10 F100
0)9n${P7d N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
4CxU
eq N0150 G90 G00 X30
/Em6+DN> N0160 Z2
LiJ. / N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
GP=bp_L N0180 G01 Z-10 F100
a.XMeB N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
zy8D&7Ytf N0200 G90 G00 X30
r<$"T N0210 Z2
_$T.N N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
'.XR,\g> N0230 G01 Z-4 F100
xHlO~:Lc N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
oK2j PP N0250 G90 G00 X25
2'}/aL|G N0260 Z2
2&2t8.< N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
2))pB/ N0280 G01 Z-4 F100
^B(:Hv}G(: N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
|1m2h]];Q N0300 G90 G00 X25
!Ic~_7" N0310 Z2
LP}'upv N0320 X18 ;精车外轮廓
o^x,JT N0330 G01 Z0 F150 S800
Nkk+*(Z N0340 G91 X1 Z-1
&hIr@Gi@ch N0350 Z-3
S|_"~Nd= N0360 X3 Z-3
KtaoU2s N0370 Z-3
b2hXFwPe N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
S\6.vw!' N0390 G01 Z-2
GO6uQ}; N0400 X-1 Z-1
rG'W#!^* N0410 G90 G00 X30
3/CKy##r%] N0420 Z150
xepp."O N0430 M02
v@qVT'qlU >8gb/?z 编程之二
P5Pb2|\* Q'Y7PG9m~ 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。
"lKR~Qi [9~6, ;6 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。
d-B,)$zE 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
y~py+:_
{BD G;e 其中:
mz3Dt> Δ----最大加工余量
W>E|Iv[o ap----每次背吃刀量
OJ<V<=MYZ {\n?IGP?wd 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
R(#ZaFuo[ 9@ :QBe3] 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。
R rp-SR?O rC6{-42bb 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㎜。
KH9D}, JQA]O/|N 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):
-~^sSLrbP "Pzh#rYY~W N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
qyR}|<F8* N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
1W{t?1[s N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
j2=|,AmC N0040 Z-3
nRheByYm N0050 X3 Z-3
70N Lv N0060 Z-3
B[r04YGh N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
dEPLkv N0080 G01 Z-2
/>V&
OX` N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
??,/85lM N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
J,t`ilT N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
*m[[>wE N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
\y+@mJWa N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
J{PNB{v N0140 G90 G00 Z150
a}'dIDj N0150 M02