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。
~~D{spMVO (S>C#A=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。
f\|w' o_izl\ 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
3#3n!( G|bT9f$ 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。
*7uH-u"5d rD*jp6Cl 2) 工步顺序
h0g8*HY+} Wf+cDpK 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。
y6(Z`lx ② 自右向左精车外轮廓面。
d[iQ`YW5 h79}qU 2.选择机床设备
=9H7N]*h uy>q7C 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
=>oO9` 图1 轧辊零件
3.选择刀具
*3+4[WT0]a ; 5*&xz 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。
!z\h|wU+ "{A(x
}'Y4 4.确定切削用量
yuh * owVX*&b{ 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。
)v'WWwXY> \[;0KV_ 5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
A7%)~z< /!0={G 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。
on4HKeO |Tv#4st 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:
ld[I}88$ xVw9v6@`h 1)回参考点操作
lov!o:dJ $zUP?Gq! 采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。
&sl0W-;0 C"y(5U)d 2)试切对刀
0HZ{Y9] W8G,=d}6 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。
,V7nzhA2 -M\<nx 3)建立工件坐标系
n*h)'8`Ut 9=s<Ld 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。
zrvF]|1UP jVEGj5F;N 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。
21n?=[ ~]sc^[ 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床)
P?%s
#I: ez7A4>/ 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程):
^vZSUfS ~?l |
[ N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
b]e"1Y)D- N0020 G00 Z2 S500 M03
QRw"H 8nW N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜
."g`3tVK N0040 G01 Z-18.5 F100
Z*F3G#A N0050 G00 X30
Lw1Yvtn N0060 Z2
G0Iw-vf N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜
[DuttFX^x N0080 G01 Z-10 F100
)705V|v N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜
9gW|}&- N0100 G90 G00 X30
)+#` CIv N0110 Z2
_O?`@g?i N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜
+L$Xv N0130 G01 Z-10 F100
dRYqr}!%n N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜
KM,\ N0150 G90 G00 X30
!t"4!3 N0160 Z2
y
RqL9t N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜
|]bsCmD N0180 G01 Z-10 F100
p%ki>p )E| N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜
PI {bmZ N0200 G90 G00 X30
wLIMv3;k N0210 Z2
n9\TO9N N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜
1C+13LE$U N0230 G01 Z-4 F100
rSY!vkLE\ N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀
l$KA)xbI N0250 G90 G00 X25
`bq<$e N0260 Z2
J0WxR&%a) N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜
)$2QZ
qX N0280 G01 Z-4 F100
-_g0C^:<, N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀
\doUTr R N0300 G90 G00 X25
'@v\{ l N0310 Z2
b/K PaNv N0320 X18 ;精车外轮廓
'ms-*c&
N0330 G01 Z0 F150 S800
C[cbbp N0340 G91 X1 Z-1
CO/]wS N0350 Z-3
9cbd~mM{ N0360 X3 Z-3
i}f"yO+Q+
N0370 Z-3
LENq_@$ N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
j^sg6.Z* N0390 G01 Z-2
k=$TGqQY? N0400 X-1 Z-1
;?Tbnn Wn N0410 G90 G00 X30
h8q[1"a: N0420 Z150
BKCiIfkZ N0430 M02
b#%hY{$j mthA4sz 编程之二
;+R&}[9,A) ?FZ HrA 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。
tU5zF.% =ZznFVJ`={ 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。
NG=-NxEcN 图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap
!qQl@j O \!X8
其中:
1t~G|zhX Δ----最大加工余量
nF]W,@u"h ap----每次背吃刀量
eb\K "ec" /U*C\ xMm 若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。
Tk[ $5u*, 4"(Bu/24 加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。
p<FzJ *KF#'wi 循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外,还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件,X向退刀量取2㎜,Z向退刀量确定为18㎜,X向进刀量为[(52-36)/2+2] ㎜=10㎜。
`{h*/Q a5"D @E 注意:采用循环编程必须使用G91指令,精加工轮廓循环加工程序如下(该程序用于CJK6136D车床):
r|8d
4 C
82omL N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系
@i_FTN N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜
sE<V5`Z= N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始
Q$W N0040 Z-3
$)i")=Hy N0050 X3 Z-3
05#1w#i N0060 Z-3
|^I0dR/w: N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0
;8&3 dm] N0080 G01 Z-2
s c,Hq\$& N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束
tY<4%~%X N0100 G00 X2;X向退刀2㎜
O63<AY@ N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜
W\,s:6iqz N0120 X-10 ;X向进刀10㎜
ZU4nc3__ N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工
mDABH@R N0140 G90 G00 Z150
2]jn '4 N0150 M02