如圖所示軋輥工件,毛坯為φ55㎜×18㎜盤料,φ12+0。05㎜內孔及倒角和左右兩端面已加工過,材料為45鋼。
數控車床采用階梯切削路線編程法,刀具每次運動的位置都需編入程序,程序較長,但刀具切削路徑短,效率高,被廣泛采用。
1.根據零件圖樣要求、毛坯及前道工序加工情況,確定工藝方案及加工路線
1)以已加工出的φ12+0.005㎜內孔及左端面為工藝基準,用長心軸及左端面定位工件,工件右端面用壓板、螺母夾緊,用三爪自定心卡盤夾持心軸,一次裝夾完成粗精加工。
2)數控車床車削工步順序
① 粗車外圓。基本采用階梯切削路線,為編程時數值計算方便,圓弧部分可用同心圓車圓弧法,分四刀切完;圓錐部分用相似斜線車錐法分三刀切完。
② 自右向左精車外輪廓面。
2.選擇機床設備
根據零件圖樣要求,選用經濟型數控車床即可達到要求。故選用CJK6136D型數控臥式車床。
3.選擇數控車床刀具
根據加工要求,考慮加工時刀具與工件不發生干涉,可用一把尖頭外圓車刀(或可轉位機夾外圓車刀)完成粗精加工。
4.確定切削用量
切削用量的具體數值應根據該機床性能、相關的手冊并結合實際經驗確定,詳見加工程序。
5.確定工件坐標系、對刀點和換刀點
確定以工件右端面與軸心線的交點O為工件原點,建立XOZ工件坐標系,如圖所示。
采用手動對刀方法把工件右端面與毛坯外圓面的交點A作為對刀點,如圖2-20所示。采用MDI方式操縱機床,具體操作步驟如下:
1)回參考點操作
采用ZERO(回參考點)方式進行回參考點的操作,建立機床坐標系。
2)試切對刀
主軸正轉,先用已選好車刀的刀尖緊靠工件右端面,按設置編程零點鍵,CRT屏幕上顯示X、Z坐標值都清成零(即X0,Z0);然后退刀,再將工件外圓表面車一刀,保持X向尺寸不變,Z向退刀,當CRT上顯示的Z坐標值為零時,按設置編程零點鍵,CRT屏幕上顯示X、Z坐標值都清成零(即X0,Z0)。系統內部完成了編程零點的設置功能,即對刀點A為編程零點,建立了XAZ′工件坐標系。停止數控車床主軸,測量工件外圓直徑D,若D測得φ55㎜。
3)建立工件坐標系
刀尖(車刀的刀位點)當前位置就在編程零點上(即對刀點A點),現為編程方便,把工件右端面與軸心線的交點O為工件原點,要建立XOZ工件坐標系。則可執行程序段為G92 X27.5 Z0,CRT將會立即變為顯示當前刀尖在XOZ工件坐標系中的位置,X坐標值為27.5,Y坐標值為0。即數控系統用新建立的XOZ工件坐標系取代了前面建立的XAZ′工件坐標系。換刀點設置在XOZ工件坐標系下X15 Z150處。
6.編寫程序(該程序用于CJK6136D車床)
按該機床規定的指令代碼和程序段格式,把加工零件的全部工藝過程編寫成程序清單。該工件的加工程序如下(該系統X方向采用半徑編程):
N0010 G92 X27.5 Z0 ;建立XOZ工件坐標系
N0020 G00 Z2 S500 M03
N0030 X27 ;車外圓得φ54㎜
N0040 G01 Z-18.5 F100
N0050 G00 X30
N0060 Z2
N0070 X25.5 ;粗車一刀外圓得φ51㎜
N0080 G01 Z-10 F100
N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ;粗車一刀圓弧得R1.5㎜
N0100 G90 G00 X30 N0110 Z2
N0120 X24 ;粗車二刀外圓得φ48㎜
N0130 G01 Z-10 F100
N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0 ;粗車二刀圓弧得R3㎜
N0150 G90 G00 X30 N0160 Z2
N0170 X22.5 ;粗車三刀外圓得φ45㎜
N0180 G01 Z-10 F100
N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 ;粗車三刀圓弧得R4.5㎜
N0200 G90 G00 X30
N0210 Z2
N0220 X21 ;粗車四刀外圓得φ42㎜
N0230 G01 Z-4 F100
N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ;粗車圓錐一刀
N0250 G90 G00 X25
N0260 Z2
N0270 X19.5 ;粗車五刀外圓得φ39㎜
N0280 G01 Z-4 F100
N0290 G91 X3 Z-3 ;粗車圓錐二刀
N0300 G90 G00 X25
N0310 Z2
N0320 X18 ;精車外輪廓
N0330 G01 Z0 F150 S800
N0340 G91 X1 Z-1
N0350 Z-3
N0360 X3 Z-3
N0370 Z-3
N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0
N0390 G01 Z-2
N0400 X-1 Z-1
N0410 G90 G00 X30
N0420 Z150
N0430 M02
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