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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。 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。 1qp"D_h 5XuQQ!` 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' .mxc~ 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 KSUhB 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<qz
rO N0140 G90 G00 Z150 hl,x|.f}4Y N0150 M02
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