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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。 /s~(? =qYH  
 gl$}t H  
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。 XI5TVxo(q  
YqQAogy h  
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 [gkOwU=?  
=JW.1;  
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。 S Bo i|  
QAxR'.d  
2) 工步顺序 =".sCV9"N  
qx'F9I  
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。 4 (>8tP\Y  
② 自右向左精车外轮廓面。 L> \/%x>Wx  
c,,(s{1  
2.选择机床设备 ^1\[hyZ!  
LLV1W0VO=P  
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%@#a}kRb  
图1 轧辊零件
3.选择刀具 T/Bx3VWL  
S=zW wo$  
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>rertUR  
8mn zxtk  
4.确定切削用量 sUl _W"aQ  
E%&E<<nhZ  
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。 ?y|8bw<  
3E$h W  
5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 FdE9k\E#/)  
p5V.O20  
确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,建立XOZ工件坐标系,如图所示。 s~b!3l`gu  
3bK=Q3N  
采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点,如图所示。采用MDI方式操纵机床,具体操作步骤如下: 5uAUi=XA>S  
1 F+$\fLr  
1)回参考点操作 Fu*Qci1Z  
)uK Tf=;  
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。 C%QC^,KL  
o%3VE8-  
2)试切对刀  q +*>T=k  
rXF=/  
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㎜。 " o>` Y  
& m~   
3)建立工件坐标系 ZK?:w^Z  
KKGwMJku}  
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。 ]%<0V,G q  
dx)v`.%V  
换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 <,+6:NmT  
$E35 W=~)  
6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) yoVN|5  
LT:*K!>NOL  
按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程): yiAusl;  
|n %<p  
N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 +l@+e_>  
N0020 G00 Z2 S500 M03 0$I!\y\  
N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ V?C_PMa  
N0040 G01 Z-18.5 F100 />[~2d kb  
N0050 G00 X30 l EsE]f  
N0060 Z2 3=Va0}#&  
N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ 0qk.NPMB0  
N0080 G01 Z-10 F100 tbq_ Rg7s  
N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ aj6{  
N0100 G90 G00 X30 fS- 31<?  
N0110 Z2 -^<`v{}Dn  
N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ w*qmC<D$A  
N0130 G01 Z-10 F100 pNzpT!}H>  
N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ s[tFaB1  
N0150 G90 G00 X30 nyr)d%I{  
N0160 Z2 BGZvgMxLJ  
N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ -"X} )N2  
N0180 G01 Z-10 F100 n 7 m!   
N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ Dwi[aC+k  
N0200 G90 G00 X30 Tx0l^(n  
N0210 Z2 &xjeZh4-  
N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ G[[NDK  
N0230 G01 Z-4 F100 dD}!E  
N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 G8ksm2}  
N0250 G90 G00 X25 }dSxrT  
N0260 Z2 sow/JLlbC  
N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ ^><B5A>;  
N0280 G01 Z-4 F100 PdD| 3B&  
N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 * S>,5R0k  
N0300 G90 G00 X25 O-K!Bv^ Q  
N0310 Z2 ) bPF@'rF2  
N0320 X18 ;精车外轮廓 n\D3EP<s  
N0330 G01 Z0 F150 S800 z0m[25FQG  
N0340 G91 X1 Z-1 g+iV0bbT  
N0350 Z-3 >`'>,n |  
N0360 X3 Z-3 ^iwM(d]#5  
N0370 Z-3 j[o5fr)L  
N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 t?j2Rw3f`I  
N0390 G01 Z-2 L u?)Rya  
N0400 X-1 Z-1 vXi}B  
N0410 G90 G00 X30 Q|W!m0XO  
N0420 Z150 e{x|d?)8  
N0430 M02 Bt^];DjH  
C JNz J(  
编程之二 fMFlY%@t  
,.+"10=N.  
采用精加工轮廓循环编程法,程序较短,编程也较容易,关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数,但刀具空行程较多,加工效率低,较适合外形轮廓复杂的工件。 aE2 3[So  
K-}'Fiq  
上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程,如图2所示,每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J,走完一次循环后判别循环次数,若次数不够,则继续执行,直至循环结束。
n!(g<"  
图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap ^2PQ75V@.  
Y; eJo  
其中: NR)[,b\v  
Δ----最大加工余量 :4D#hOI  
ap----每次背吃刀量 XU#nqvS`.  
YMx zj  
若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 |V|)cPQ  
HG%H@uK  
加工如图2-20所示的零件时,设起刀点A点,在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0,最终刀具的位置为X18 Z0,因此X向的最大余量Δ=(27.5-18)=9.5㎜,取每次吃刀量ap=0.95㎜,则循环次数N=10。 x6x6N&f?  
(u >:G6K  
循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外,还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件,X向退刀量取2㎜,Z向退刀量确定为18㎜,X向进刀量为[(52-36)/2+2] ㎜=10㎜。 db!2nImNu\  
IK6XJsz$J  
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): #dGg !D  
r4xq%hy  
N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 ab 1\nzpd  
N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ /z4xq'<  
N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 VM3H&$d(h  
N0040 Z-3 cF[[_  
N0050 X3 Z-3 Eu )7@  
N0060 Z-3 'g a1SbA]  
N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 6zLz<p?  
N0080 G01 Z-2 XfxNyZsy&>  
N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 wz!]]EQ!o  
N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ I$`Vw >  
N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ o+O\VNW  
N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ -7" >A~c  
N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 NC vwg  
N0140 G90 G00 Z150 G<-)Kx  
N0150 M02
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