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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。 I6gduvkXi4  
    #&fu"W+D96  
    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。 mdo$d-d&  
     rvK%m_r  
    1.根据零件图样要求、毛坯及前道工序加工情况,确定工艺方案及加工路线 xI/8[JW*  
    ]0[ot$Da6  
    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。 Oamz>Hplu  
    euW   
    2) 工步顺序 ^HtB!Xc  
    `e?~c'a@  
    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。 K5t.OAA:  
    ② 自右向左精车外轮廓面。 ]0MuXiR  
    qZ +K4H  
    2.选择机床设备 H SGz-  
    s&<76kwl  
    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。
    k g Rys  
    图1 轧辊零件
    3.选择刀具 2JcP4!RD  
    JAI.NKB3  
    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。 m{~L Fhhd1  
    O6ugN-d>  
    4.确定切削用量 +Z86Qz_  
    {MTtj4$  
    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。 N93R(x)%  
    UI%4d3   
    5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 4\g[&  
    |JP'j1 Ka  
    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。 6l &!4r@}  
    i1A<0W|  
    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: b!`Ze~V  
    Jf\`?g3#  
    1)回参考点操作 mZmEE2h  
    s.n:;8RibP  
    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。 Q<ia  
    U@{>+G[  
    2)试切对刀 vts"  
    *K@O3n   
    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㎜。 Z glU{sU  
    hY !>>  
    3)建立工件坐标系 W:6#0b"_#  
    %+;l|Z{Uf  
    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。 01uj-!D$@  
    4FZ/~Y1}  
    换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 2V u?Y  
    {fX~%%c"  
    6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) Sm?|,C3V  
    U>m{B|H  
    按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程): %}Y&qT?  
    a1u4v/Qu9  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 o@]n<ZYo  
    N0020 G00 Z2 S500 M03 r KdsVW  
    N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ CdPQhv)m  
    N0040 G01 Z-18.5 F100 jG)66E*"  
    N0050 G00 X30 'zT7$ .L  
    N0060 Z2 1 XJZuv,T:  
    N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ o{n#f?EA  
    N0080 G01 Z-10 F100 OL:hNbw'~T  
    N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ RL/7>YQ  
    N0100 G90 G00 X30 FeQo,a  
    N0110 Z2 jsr)  
    N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ aI`d  
    N0130 G01 Z-10 F100 -vk/z+-^!  
    N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ @~N"MsF3  
    N0150 G90 G00 X30 Kxeq Q@  
    N0160 Z2 riaL[4c  
    N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ qe(C>qjMbG  
    N0180 G01 Z-10 F100 $=  2[Q  
    N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ x_?K6[G&}  
    N0200 G90 G00 X30 9f5~hBlo  
    N0210 Z2 .*>C[^  
    N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ u|u)8;'9(  
    N0230 G01 Z-4 F100 W[]|Uu/%  
    N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 3pL4 Zhf  
    N0250 G90 G00 X25 >1]hR)Ip  
    N0260 Z2 2Dvq3VbiO"  
    N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ )J+rt^4|  
    N0280 G01 Z-4 F100 ,1JQjsR   
    N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 yv>uzb`N  
    N0300 G90 G00 X25 {TMng&  
    N0310 Z2 ) .' + {  
    N0320 X18 ;精车外轮廓 {.o4U0+  
    N0330 G01 Z0 F150 S800 0oBAJP  
    N0340 G91 X1 Z-1 B,Tv9(sv  
    N0350 Z-3 eoQt87VCU  
    N0360 X3 Z-3 ]gv3|W  
    N0370 Z-3 H!6&'=c{k  
    N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 :P+7ti@  
    N0390 G01 Z-2 }j2t8B^&:  
    N0400 X-1 Z-1 @KLX,1K  
    N0410 G90 G00 X30 j> dZ26 >N  
    N0420 Z150 -;qK_x  
    N0430 M02 `_ZbA#R,  
    85] 'I%gT  
    编程之二 r;H#cMj  
    pm i[M)D  
    采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。 "SWL@}8vx  
    [)I W9E v  
    上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
    TM_bu  
    图2 循环加工路线
    循环次数N的确定:N=Δ/ap Xa$%`  
    m6 xbO  
    其中: iXXaB +w  
    Δ----最大加工余量 yOb']  
    ap----每次背吃刀量 vMn$lT@  
    )qFqf<:yc  
    若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 =T?Xph{  
    5b I4' ;  
    加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。 T<y fpUzX  
    ! /|B4Yv  
    循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外,还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件,X向退刀量取2㎜,Z向退刀量确定为18㎜,X向进刀量为[(52-36)/2+2] ㎜=10㎜。 v{*2F  
    }v_|N"@  
    注意:采用循环编程必须使用G91指令,精加工轮廓循环加工程序如下(该程序用于CJK6136D车床): ZGCp[2$  
    O(.eHZ=  
    N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 ?@Tsd@s~r  
    N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ fmUrwI1 %  
    N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 ?hIDyM  
    N0040 Z-3 $`0,N_C<}  
    N0050 X3 Z-3 N#R8ez`  
    N0060 Z-3 1 un!  
    N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 j"zW0g!S  
    N0080 G01 Z-2 f6Y-ss;'  
    N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 dI=&gz  
    N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ q%/.+g2-\  
    N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ AAB_Ytf  
    N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ uOKdb6]r6  
    N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 R /_vJHI  
    N0140 G90 G00 Z150 w&]$!g4  
    N0150 M02
     
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