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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。 xP27j_*m>  
MIN}5kc<  
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。 QC6QqcOX  
sI{?4k  
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 su\`E&0V+  
o'Y/0hkh  
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。 SA%)xGRW  
aNwx~t]G  
2) 工步顺序 ,4;'s  
~3%aEj  
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。 _@ g\.7@0G  
② 自右向左精车外轮廓面。 !JVv`YN  
1{1mL-I;  
2.选择机床设备 +I}!)$/  
`\/\C[Gg  
根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
*nv ^s  
图1 轧辊零件
3.选择刀具 p1T0FBV L  
2+*o^`%4P  
根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。 vN~joQ=d  
O[p c$Pi  
4.确定切削用量 u<+"#.[2v~  
=-qYp0sVP  
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。 1 qp"D_h  
5X uQQ!`  
5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 _94R8?\_V7  
%MEWw  
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。 |;I"Oc.w^R  
"{c@}~  
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: Ylgr]?Db*  
W*,$0 t  
1)回参考点操作 `BaJ >%|  
Kk|)N3AV:  
采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。 ;q#Pl!*5  
_ D"S  
2)试切对刀 :b!&Xw$  
c4s,T"H  
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㎜。 ZmJ<FF4  
M'T[L%AP  
3)建立工件坐标系 42:,*4t(  
Cm0K-~ U  
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)t;t@x  
x&$8;2&.  
换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 7y$U$6  
Ri*mu*r\}  
6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) i?|u$[^=+  
Or55_E  
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): p[;@9!t  
t@iw&> 8z  
N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 pr1kYMrqri  
N0020 G00 Z2 S500 M03 A+z}z@K  
N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ y(Em+YTD  
N0040 G01 Z-18.5 F100 r?pN-x$M=  
N0050 G00 X30 _,f7D/dq  
N0060 Z2 R~;8v1>K  
N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ 6QNZ/Ox:  
N0080 G01 Z-10 F100 ^S(QvoaQ  
N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ }*vE/W  
N0100 G90 G00 X30 o)'06FF\$  
N0110 Z2 K 28s<i`  
N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ 162Dj$  
N0130 G01 Z-10 F100 R'oGsaPB2  
N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ `H9 !Z$7G  
N0150 G90 G00 X30 3ik~PgGoKQ  
N0160 Z2 R_vK^Da  
N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ f?(g5o*2  
N0180 G01 Z-10 F100 zXkq2\GHA  
N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ Ga pM~~  
N0200 G90 G00 X30 Q@*9|6-  
N0210 Z2 (%9J( 4  
N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ 5fLp?`T  
N0230 G01 Z-4 F100 anORoK.  
N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 hI*6f3Vn(n  
N0250 G90 G00 X25 4y $okn\}i  
N0260 Z2 gj&5>brP  
N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ 5D mSgP:  
N0280 G01 Z-4 F100 %UG|R:  
N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 []?*}o5&>T  
N0300 G90 G00 X25 _*xY>?Aq  
N0310 Z2 -oY8]HrXfK  
N0320 X18 ;精车外轮廓 V|<'o<h8  
N0330 G01 Z0 F150 S800 mt[ #=Yba  
N0340 G91 X1 Z-1 IiY%y:!g  
N0350 Z-3 gyU=v{].  
N0360 X3 Z-3 ~RV9'v4  
N0370 Z-3 ?q y*`  
N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 _<?z-K_;I  
N0390 G01 Z-2 nk;+L  
N0400 X-1 Z-1 OJ.oHf=K!  
N0410 G90 G00 X30 "S>VqvH3  
N0420 Z150 Eks<O  
N0430 M02 IU"8.(;o  
7>EMr}f C  
编程之二 \[/}Cy  
ojVN -*5  
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。 Ft_g~]kZo  
fr8';Jm  
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。
BU|m{YZ$  
图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap :\%hv>}|  
$-(lp0\*  
其中: <t"fL RX  
Δ----最大加工余量 \\Z?v,XsS  
ap----每次背吃刀量 X3y28 %R   
ler$HA%F]  
若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 AR g]GV/L  
I,r0K]  
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。 `*i:z'  
.m xc~  
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㎜。 \t? ;p-+ta  
x@|10GC#:  
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): e'fo^XQn[  
{RD9j1  
N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 KSU hB  
N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ gmOP8.g  
N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 G+m[W  
N0040 Z-3 q~{O^,4S  
N0050 X3 Z-3 "M,Hm!j  
N0060 Z-3 Ctk1\quz  
N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 Tq8U5#NF  
N0080 G01 Z-2 !VHw*fL|r  
N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 :1~4X  
N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ T6\d]  
N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ semTAoqH  
N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ DH.CAV  
N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 H<q z rO  
N0140 G90 G00 Z150 hl,x|.f}4Y  
N0150 M02
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