数控车床综合加工实例

HEATS 发表于 2010-10-22 00:26:43

根据下图所示的待车削零件，材料为45号钢，其中Ф85圆柱面不加工。在数控车床上需要进行的工序为：切削Ф80mm 和Ф62mm 外圆；R70mm 弧面、锥面、退刀槽、螺纹及倒角。要求分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序。
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_wvrbsw2008510161215.gif">
车削零件图
 
1.零件加工工艺分析
 
(1)设定工件坐标系
    按基准重合原则，将工件坐标系的原点设定在零件右端面与回转轴线的交点上，如图中Op点，并通过G50指令设定换刀点相对工件坐标系原点Op的坐标位置（200,100）
 
(2)选择刀具
   根据零件图的加工要求，需要加工零件的端面、圆柱面、圆锥面、圆弧面、倒角以及切割螺纹退刀槽和螺纹，共需用三把刀具。
1号刀，外圆左偏刀，刀具型号为：CL-MTGNR-2020/R/1608 ISO30。安装在1号刀位上。
3号刀，螺纹车刀，刀具型号为：TL-LHTR-2020/R/60/1.5 ISO30。安装在3号刀位上。
5号刀，割槽刀，刀具型号为：ER-SGTFR-2012/R/3.0-0 IS030。安装在5号刀位上。
 
(3)加工方案
   使用1号外圆左偏刀，先粗加工后精加工零件的端面和零件各段的外表面，粗加工时留0.5mm的精车余量；使用5号割槽刀切割螺纹退刀槽；然后使用３号螺纹车刀加工螺纹。
 
(4)确定切削用量
切削深度：粗加工设定切削深度为3mm，精加工为0.5mm。
主轴转速： 根据45号钢的切削性能，加工端面和各段外表面时设定切削速度为90m/min；车螺纹时设定主轴转速为250r/min。
进给速度：粗加工时设定进给速度为200mm/min，精加工时设定进给速度为50mm/min。车削螺纹时设定进给速度为1.5mm/r。
 
2.编程与操作
 
(1)编制程序
表  加工程序

<TABLE style="BORDER-COLLAPSE: collapse">
<TBODY>
<TR>
<TD style="PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: rgb(0,0,0) 1.5pt solid; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0pt; WIDTH: 158.95pt; PADDING-TOP: 0pt; BORDER-BOTTOM: rgb(0,0,0) 1.5pt solid" vAlign=top width=211>
程         序</TD>
<TD style="PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: rgb(0,0,0) 1.5pt solid; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0pt; WIDTH: 267.45pt; PADDING-TOP: 0pt; BORDER-BOTTOM: rgb(0,0,0) 1.5pt solid" vAlign=top width=356>
注               释</TD></TR>
<TR>
<TD style="PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0pt; WIDTH: 158.95pt; PADDING-TOP: 0pt; BORDER-BOTTOM: rgb(0,0,0) 1.5pt solid" vAlign=top width=211>
Ｏ0001 N005 G50 X200 Z100 N010 G50 S3000 N015 G96 S90 M03 N020 T0101 M06 N025 M08 N030 G00 X86 Z0 N035 G01 X0 F50 N040 G00 Z1 N045 G00 X86 N050 G71 U3 R1 N055 G71 P60 Q125 U0.5 W0.5 F200   N060 G42 N065 G00 X43.8 N070 G01 X47.8 Z-1 N075 Z-60 N080 X50 N085 X62 Z-120 N090 Z-135 N095 X78 N100 X80 Z-136 N105 Z-155 N110 G02 Z-215 R70 N115 G01 Z-225 N120 X86 N125 G40 N130 G70 P60 Q125 F50 N135 G00 X200 Z100 N140 T0505 M06 S50 N145 G00 X52 Z-60 N150 G01 X45 N155 G04 X2 N160 G01 X52 N165 G00 X200 Z100 N170 T0303 M06 N175 G95 G97 S250 N180 G00 X50 Z3 N185 G76 P011060 Q0.1 R1 N190 G76 X46.38 Z-58.5 R0 P1.48 Ｑ0.4 Ｆ1.5 N200 G00 X200 Z100 T0300 N205 M05 N210 M09 N215 M30   </TD>
<TD style="PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0pt; WIDTH: 267.45pt; PADDING-TOP: 0pt; BORDER-BOTTOM: rgb(0,0,0) 1.5pt solid" vAlign=top width=356>程序代号 建立工件坐标系 主轴最高转速限定为3000r/min 主轴正转，恒线速设定为90m/min。 选择1号外圆左偏刀和1号刀补 冷却液开。 刀具快速定位至切削位置 车端面 Z向退出1mm X向退到86mm处，准备外圆切削循环 外圆切削粗加工循环，切削深度为3mm,退刀量为1mm。 外圆切削粗加工循环，开始顺序号为N60,结束顺序号为N125，X与Z方向各留0.5mm精加工余量，切削速度为200mm/min 刀尖半径右补偿，N60～N125为外圆切削循环精加工路线                         取消刀尖半径补偿 外圆切削精加工循环，切削速度为50mm/min 刀具返回至换刀点 选择5号割槽刀和5号刀补，恒线速设定为50m/min。 快进到X52、Z-60处，准备割槽。 切割螺纹退刀槽 在槽底暂停2秒钟 X方向退回到52mm处 刀具返回到换刀点 选择3号螺纹车刀和3号刀补 设置切削速度量纲，设定恒转速为250r/min。 快进到X=50、Z=3处，准备车削螺纹 螺纹切削循环     快退到换刀点，取消3号刀刀补 主轴停止 冷却液关 程序结束</TD></TR></TBODY></TABLE> 
(2)程序输入数控系统 
将表3-6-1中的程序在数控车床MDI方式下直接输入数控系统，或通过计算机通讯接口将程序输入数控机床的数控系统。然后在CRT屏幕上模拟切削加工，检验程序的正确性。
 
(3)手动对刀操作
通过对刀操作设定工件坐标系，记录每把刀的刀尖偏置值，在运行加工程序中，调用刀具的偏置号，实现对刀尖偏置值的补偿。
 
(4)自动加工操作
选择自动运行方式，然后按下循环启动按扭，机床即按编写的加工程序对工件进行全自动加工。

 
例：
 
    如下图所示零件，加工内容有外圆车削、螺纹车削，螺纹车削应在外圆精车后进行。零件采用棒料毛坯进行加工，由于毛坯余量较大，因此，在进行外圆精车前应采用外圆粗车指令去除大部分毛坯余量，粗车后留0.2mm余量（单边）。根据以上零件的加工要求，需要外圆粗车刀、外圆精车刀、切槽刀和螺纹车刀。其中F 62圆柱面不加工，编写零件的数控加工程序：
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_uyj3wg2008510161633.gif">
数控车削综合编程
o0031
N1 G50 X80.0 Z20.0;
N2 G30 U0 W0;
N3 T0101 M03 M08;
N4 G00 X70.0 Z10.0;
N5 G71 U1.0 R1.0;
N6 G71 P7 Q15 U0.4 W0.2 F0.3 S800;
N7 G00 X40.0 F0.15;
N8 G42 G01 X30.0 Z0.0;
N9 G01 Z-25.0;
N10 X40.0;
N11 Z-40.0;
N12 G02 X50.0 Z-45.0 R5.0;
N13 G03 X60.0 Z-50.0 R5.0;
N14 Z-55.0;
N15 G40;
N16 G30 U0 W0;
N17 G50 S1500;
N18 G96 S200 T0202;
N19 G70 P7 Q15;
N20 G00 X62.0 Z0;
N21 X32.0
N22 G01 X-2.0;
N23 G30 U0 W0;
N24 T0404;
N25 G00 X41.0 Z-25.0;
N26 G01 X20.0 F0.15;
N27 G00 X50.0;
N28 G30 U0 W0;
N29 G97 S1500 T0303;
N30 G00 X32.0 Z3.0;
N31 G92 X29.0 Z-22.5 F0.15;
N32 X28.2;
N33 G30 U30.0 W20.0 M09 M05;
N34 M30;

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