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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 ~mYCXf oc{ 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。 m005*>IY `Fs- z 2.选择机床设备 _"'0^F$I 5qQ\ H} 根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。 [eO6H2@=z 图1 轧辊零件 3.选择刀具 RL~]mI!U anxwK47 根据加工要求,考虑加工时刀具与工件不发生干涉,可用一把尖头外圆车刀(或可转位机夹外圆车刀)完成粗精加工。 V( SRw \s">trXwX 4.确定切削用量 <Z\j#p: *d$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$ZN; E.+BqWZ! 2)试切对刀 '?dT<w=Y& TOXZl3s5# 主轴正转,先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,当CRT上显示的Z坐标值为零时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0)。系统内部完成了编程零点的设置功能,即对刀点A为编程零点,建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴,测量工件外圆直径D,若D测得φ55㎜。 Xhm)K3RA*T +DA,|~k_ 3)建立工件坐标系 b 3i34, mVdg0 刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点上(即对刀点A点),现为编程方便,把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点,要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0,CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置,X坐标值为27.5,Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。 TwLQ;Q tA]Y=U+Q 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 g.d~`R@v TxXX}6 6.编写程序(该程序用于CJK6136D车床) )w'GnUqWz JWo). 按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下(该系统X方向采用半径编程): !+Us) 'L }D7} %P] N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐标系 ;P!x/Ct N0020 G00 Z2 S500 M03 <n{-&;> N0030 X27 ;车外圆得φ54㎜ Rg6/6/ IN N0040 G01 Z-18.5 F100 W@FRKDixG N0050 G00 X30 (YKkJ N0060 Z2 z]bcg$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 35PIfqm N0110 Z2 t'im\_$F N0120 X24 ;粗车二刀外圆得φ48㎜ +[Zcz4\9 N0130 G01 Z-10 F100 g]Fm%iy N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0;粗车二刀圆弧得R3㎜ \+Pk"M N0150 G90 G00 X30 j2%?-(U N0160 Z2 2JX@#vQ4 N0170 X22.5;粗车三刀外圆得φ45㎜ x>m=n_ N0180 G01 Z-10 F100 2(iv+<t N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗车三刀圆弧得R4.5㎜ bFtzwa5Gc N0200 G90 G00 X30 kcyT#'=j N0210 Z2 u[~= a5:4 N0220 X21 ;粗车四刀外圆得φ42㎜ .:V4> N0230 G01 Z-4 F100 V/W{d[86G N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗车圆锥一刀 o=ULo &9 N0250 G90 G00 X25 [2Ot=t6] N0260 Z2 x3]y*6 N0270 X19.5;粗车五刀外圆得φ39㎜ gq[`g=x N0280 G01 Z-4 F100 /Ym!%11` N0290 G91 X3 Z-3 ;粗车圆锥二刀 .Mu]uQUF N0300 G90 G00 X25 yi@mf$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(d X< 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 o YNp0Hc 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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