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cyqdesign 2007-04-09 13:21

轧辊零件数控车削工艺设计及编程举例

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。 Y+<C[Fiq  
%([$v6y  
采用阶梯切削路线编程法,刀具每次运动的位置都需编入程序,程序较长,但刀具切削路径短,效率高,被广泛采用。 Pca~V>Hd  
>yUThhJRn  
1.根据零件图样要求、毛坯及前道工序加工情况,确定工艺方案及加工路线 KgVit+4u/  
\v]}  
1)以已加工出的φ12+0。005㎜内孔及左端面为工艺基准,用长心轴及左端面定位工件,工件右端面用压板、螺母夹紧,用三爪自定心卡盘夹持心轴,一次装夹完成粗精加工。 `3kE$h#  
_)2.#L  
2) 工步顺序 UT [7 J  
R B.j@*  
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。 28SlFu?  
② 自右向左精车外轮廓面。 O;f^' N  
9:A>a3KOH  
2.选择机床设备 +%X_+9bd  
M ! gX4  
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。
 ?1r@r  
图1 轧辊零件
3.选择刀具 '0X!_w6W  
xC`Hm?kM  
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。 'LFHZ&-  
Xn"n5 =M  
4.确定切削用量 = Ii@-C  
[ar:zl V8  
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。 q?8MKf[N  
v6oPAqj,r  
5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 W)^:*z  
t2p/NIn  
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。 >?'q P ]  
 vi4 1`  
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: WRh&4[G'  
_XXK1H x  
1)回参考点操作 9Q]v#&1  
Y@KZ:0<  
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。 ro@Zbm;P  
@ 5 kKMz  
2)试切对刀 p$f#W  
/2>-h-zBjw  
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㎜。 & /-@R|  
vc6UA%/f  
3)建立工件坐标系 '`"LX!"ZO  
z:u`W#Rf  
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?(BWX)7  
VT3Zo%Xx  
换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 #H O\I7m  
R|V<2  
6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) }K~JM1(26  
@E O #Ms  
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): ^Q!:0D*  
6xdu}l=%  
N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 {N)\It  
N0020 G00 Z2 S500 M03 )@eBe^  
N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ t8i"f L  
N0040 G01 Z-18.5 F100 lU Uq|Qr  
N0050 G00 X30 +D?d)lK  
N0060 Z2 [.6>%G1C  
N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ n,PHfydqX  
N0080 G01 Z-10 F100 6;n^/3*#  
N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ "oz @w'rG  
N0100 G90 G00 X30 ~pzaX8!  
N0110 Z2 ,EZ&n[%Ko  
N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ =#BeAsFfO  
N0130 G01 Z-10 F100 y{u6t 3  
N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ + A0@# :B  
N0150 G90 G00 X30 $k'f)E  
N0160 Z2 3;>(W  
N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ W3<O+S&  
N0180 G01 Z-10 F100 d.2b7q09  
N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ 07(E/A]  
N0200 G90 G00 X30 {)b`fq  
N0210 Z2 Jk{>*jYk`  
N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ ~%#?;hJ  
N0230 G01 Z-4 F100 !-N!8 0  
N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 .&sguAyG  
N0250 G90 G00 X25 "b1_vA]03  
N0260 Z2 EHzZ9zH\  
N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ Y\+^\`Tqu  
N0280 G01 Z-4 F100 cYbO)?mC_  
N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 >E]*5jqU  
N0300 G90 G00 X25 ,1~Zqprn  
N0310 Z2 46XB6z01  
N0320 X18 ;精车外轮廓 an5Ss@<4AA  
N0330 G01 Z0 F150 S800 HhqqJEp0  
N0340 G91 X1 Z-1 8z/^Ql  
N0350 Z-3 G!rcY5!J  
N0360 X3 Z-3 \&TTe8  
N0370 Z-3 c U{LyZp  
N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 3M@>kIT8  
N0390 G01 Z-2 V >['~|  
N0400 X-1 Z-1 8ZIv:nO$  
N0410 G90 G00 X30 dHp6G^Y  
N0420 Z150 ED?s[K  
N0430 M02 |HG%o 3E]  
e<p$Op  
编程之二 I?fE=2}9  
[;?^DAnK2  
采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。 A%GJ|h,i  
Z(<ul<?r  
上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
~(Tz <  
图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap +\W"n_PPy  
&>s(f-\8  
其中: mdZELRu  
Δ----最大加工余量 "q(&<+D@  
ap----每次背吃刀量 ^-ACtA)  
<;XJ::d  
若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 |hdh4P$+|  
:EO}uP2  
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。 =?f}h{8x>  
c^bA]l^a  
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㎜。 lp9<j1Wl  
Z ZiS$&NK8  
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): S5d{dTPq  
)T4L^^`  
N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 Gt1Up~\s  
N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ AH7k|6ku<*  
N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 w1}[lq@  
N0040 Z-3 .U1dcL6  
N0050 X3 Z-3 #>,cc?H-  
N0060 Z-3 NRl"!FSD;"  
N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 +p[~hM6?  
N0080 G01 Z-2 ?k3b\E3  
N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 l~=iUZW<  
N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ }+lxj a]C  
N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ e7qT;  
N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ B@=Yj_s  
N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 7&QVw(:)M  
N0140 G90 G00 Z150 GmHsO/  
N0150 M02
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