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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。 n% ={!WD  
P_%kYcX'  
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。 9:]|TIPi  
~mYCXfoc{  
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 geEETb} +y  
95hdQ<W  
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。 fd*<m8  
8VR! Y0`e  
2) 工步顺序 l. 0|>gj`0  
()%;s2>F  
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。 Xo~kB)|,  
② 自右向左精车外轮廓面。 m00 5*>IY  
`Fs-z  
2.选择机床设备 _"'0^F$I  
5qQ\H}  
根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。
[eO6 H2@=z  
图1 轧辊零件
3.选择刀具 RL~]mI!U  
anxwK47  
根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。 V( SRw  
\s">trXwX  
4.确定切削用量 <Z\j#p:  
*d$r`.9j  
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。 EawtT  
$SPA'63AC  
5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 _/)HAw?k  
\K(QE ~y'W  
确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,建立XOZ工件坐标系,如图所示。 <CY<-H  
s.9_/cFWB  
采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点,如图所示。采用MDI方式操纵机床,具体操作步骤如下: ?emYLw  
7=[/J*-m  
1)回参考点操作 DS6g_SS3  
2;&!]2vo$  
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。 t6a$ZN;  
E.+BqWZ!  
2)试切对刀 '?dT<w=Y&  
TOXZl3 s5#  
主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。 Xhm)K3RA*T  
+DA ,|~k_  
3)建立工件坐标系 b 3i34,  
mVdg0  
刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。 TwLQ;Q  
tA]Y=U+Q  
换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 g.d~`R@v  
TxXX}6  
6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) )w'GnUqWz  
JWo).  
按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程): !+Us)'L  
}D7} %P]  
N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 ;P!x/Ct  
N0020 G00 Z2 S500 M03 <n{-& ;>  
N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ Rg6/6/ IN  
N0040 G01 Z-18.5 F100 W@FRKDixG  
N0050 G00 X30 (YKkJ  
N0060 Z2 z]bcg$m  
N0070 X25.5;粗车一刀外圆得φ51㎜ ,%EGM+  
N0080 G01 Z-10 F100 ]q CCCI`  
N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗车一刀圆弧得R1.5㎜ 0>)F+QC  
N0100 G90 G00 X30 35 PIfq m  
N0110 Z2 t 'im\_$F  
N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ +[Zcz4\9  
N0130 G01 Z-10 F100 g]Fm%iy  
N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ \+Pk"M  
N0150 G90 G00 X30  j2%?-(U  
N0160 Z2 2JX@#vQ4  
N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ x>m=n_  
N0180 G01 Z-10 F100 2(iv+<t  
N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ bFtzwa5Gc  
N0200 G90 G00 X30 kcyT#'=j  
N0210 Z2 u[~= a 5:4  
N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ .:V4>  
N0230 G01 Z-4 F100 V/W{d[86G  
N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 o=ULo &9  
N0250 G90 G00 X25 [2Ot=t6]  
N0260 Z2 x3]y*6  
N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ gq[`g=x  
N0280 G01 Z-4 F100 /Ym!%11`  
N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 .Mu]uQUF  
N0300 G90 G00 X25 yi@mf$A|  
N0310 Z2 TU}. /b@F  
N0320 X18 ;精车外轮廓 1./iF>*A  
N0330 G01 Z0 F150 S800 &=`6- J  
N0340 G91 X1 Z-1 p4M7BK:nf  
N0350 Z-3 Fb&WwGY,P  
N0360 X3 Z-3 BOf)27)  
N0370 Z-3 hsZ}FLStJ  
N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 F`U YgN  
N0390 G01 Z-2 gi5Ffvs$  
N0400 X-1 Z-1 Z&j?@k,k  
N0410 G90 G00 X30 A!.* eIV|  
N0420 Z150 f%cbBx^;  
N0430 M02 5B,HJax  
> J>|+W  
编程之二 w;(B4^?  
F,>-+~L=  
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。 *^t7?f[  
C8bv%9  
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。
8jz[;.jP",  
图2 循环加工路线
循环次数N的确定:N=Δ/ap }&:F,q*  
~u+|NtF  
其中: bf&k:.v'8  
Δ----最大加工余量 SE<hZLd"  
ap----每次背吃刀量 os~}5QJ  
StWF66u34&  
若N为小数,则用“去尾法”取整后再车一刀。 ?QfomTT  
%2t#>}If!  
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。 g"o),$tm  
3&ES?MyB#  
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㎜。 ;1[Lwnm  
T_1p1Sg  
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): gP 6`q  
;)gNe:Q  
N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 z(dX<  
N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03;X向每次背吃刀量0.95㎜ /aHx'TG  
N0030 X1 Z-1 ;精加工轮廓开始 P|{Et=R`1  
N0040 Z-3 oYNp0Hc  
N0050 X3 Z-3 <=7N2t)s4  
N0060 Z-3 Isna KcLM  
N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 RFzMah?Q=j  
N0080 G01 Z-2 >( :b\*C  
N0090 X-1 Z-1 ;精加工轮廓结束 # 5C)k5  
N0100 G00 X2;X向退刀2㎜ jXALN  
N0110 Z18 ;Z向退刀18㎜ qtLXdSc  
N0120 X-10 ;X向进刀10㎜ %*`yd.L0W  
N0130 G26 N0020.0120.9 ;循环加工 GtNGrJU  
N0140 G90 G00 Z150 `.8#q^  
N0150 M02
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