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。
68|E9^`l LP^$AAy 采用阶梯切削路线编程法,刀具每次运动的位置都需编入程序,程序较长,但刀具切削路径短,效率高,被广泛采用。
^0)g/`H^> )}R0Y=e 1.根据零件图样要求、毛坯及前道工序加工情况,确定工艺方案及加工路线
je-!4r, %Xd[(Q) 1)以已加工出的φ12+0。005㎜内孔及左端面为工艺基准,用长心轴及左端面定位工件,工件右端面用压板、螺母夹紧,用三爪自定心卡盘夹持心轴,一次装夹完成粗精加工。
Y Uc+0 , pfG 2) 工步顺序
S}3fr^{. bP#:Oi0v` ① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线,为编程时数值计算方便,圆弧部分可用同心圆车圆弧法,分四刀切完;圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。
\w>y`\6mX ② 自右向左精车外轮廓面。
"Y.tht H 2|y"!JqE1 2.选择机床设备
m 0C@G5 hag$GX'2k 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。
@7c?xQVd$ 图1 轧辊零件
3.选择刀具
!n!*/[}X ,t744k') 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。
2nObl'ec ODN/G%l 4.确定切削用量
s)t@ol -IudgO] 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。
MY)O^I X$ octL"t8w 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
A2FYBM`Q&D n6>#/eUH 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}4s?7od >uB?rGcM 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:
uZYF(Yu 2;b\9R^>A 1)回参考点操作
pF >i-i gg/-k;@ Rf 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[7n]) rXq.DvQ 2)试切对刀
J{<X7uB 3&4(ZH= 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㎜。
qkqIV^*R Oszj$C(jF 3)建立工件坐标系
Qljpx?E kH1~k,|\&K 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
/s?`&1v|r W
i.&e 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
Lb-OsKU Oo~;
L, 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
UDFDJm$ 4"ZP '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):
I
34>X`[o (mB&m@-N N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
e%M;?0j N0020 G00 Z2 S500 M03
2tO,dx N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
KF}hV9IU N0040 G01 Z-18.5 F100
{YC@T(
N0050 G00 X30
Gz0]}]A N0060 Z2
j;r-NCBnz N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
>R_&Ouh: N0080 G01 Z-10 F100
^7*11%Q N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
Y@iS_lR N0100 G90 G00 X30
XT*sGM N0110 Z2
Tidn-2L73O N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
pki%vRY N0130 G01 Z-10 F100
c6]U E@A N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
^76]0`gS N0150 G90 G00 X30
8,%^
M9zBP N0160 Z2
V0YZp N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
6MW{,N N0180 G01 Z-10 F100
OT*mO&Z N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
J;e2&gB N0200 G90 G00 X30
i]4I [! N0210 Z2
UkC!1Jy N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
$PPi5f}HD N0230 G01 Z-4 F100
\)[j_^ N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
Or+U@vAnk N0250 G90 G00 X25
00y!K
m_D N0260 Z2
EZGIf/ 3 N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
+\A,&;!SR N0280 G01 Z-4 F100
mJnIwdW* N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
JQI: sj N0300 G90 G00 X25
6 "sSo j N0310 Z2
*fxG?}YT N0320 X18 ;精车外轮廓
J@'wf8Ub N0330 G01 Z0 F150 S800
ITBE|b N0340 G91 X1 Z-1
e T{ 4{ N0350 Z-3
'H!Uh]! N0360 X3 Z-3
m0SlOgRsk N0370 Z-3
\\qZl)P_ N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
X_h}J=33Q N0390 G01 Z-2
cI*;k.KU N0400 X-1 Z-1
7}>E J N0410 G90 G00 X30
%$L{R N0420 Z150
~
7s!VR N0430 M02
SnfYT)Ph W!(zT6# 编程之二
\b x$i* "+s++@
z 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。
Hn"RH1Zy oc`H}Wvn 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。
Otuf]B^s 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
(A#^l=su oPM96
( 其中:
CdQ!GS<'y Δ----最大加工余量
KRzAy)8 ap----每次背吃刀量
i.m^/0! Z9|P'R(l 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
?tbrbkx QWYJ* 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/YqyT\SM .q>iXE_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㎜。
}7Q% 6&IR '=pU^Oz<} 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):
L0o\J` : C6PdDRf N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
N6:`/f+A>T N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
(<9u-HF# N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
ms]sD3z/W+ N0040 Z-3
y6a3tG N0050 X3 Z-3
|L ev.,,Ph N0060 Z-3
7[)E>XRE N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
e^voW"?% N0080 G01 Z-2
z0 3K=aZ N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
ygcm|PrS N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
]f_p8?j" N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
2>%=U~5 N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
@yYkti;4- N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
N!}f}oF N0140 G90 G00 Z150
>(<f 0 N0150 M02