普通数控车床加工大导程封闭油线

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图1 零件图

图2 展开示意图

加工图1所示零件(材料：2OCrMnTi，正火，170～200HB )，由于它具有150mm的大导程，且为封闭的环8字形状。我们在数控车床上采用了锥螺纹切削法，顺利地完成了该零件的加工。

1 工艺方案与切削原理

该油线由图2展开图所示两条相位差180°的封闭曲线组成。如在普通车床土采用靠模成改制尾座加工，很难一次完成，只能车出一条曲线后将工件旋转180°再重新装夹车削。而采用挂轮将手摇分度头与铣床的进给机构联动后，铣削该零件也同样存在着相位问题。同时，为了得到较为理想的曲线形状，要求采用的铣刀其直径越小越好。由此必然导致铣刀刀杆细长，刚性较差，降低切削效率。

而数控车床运用特殊的工艺方法就可以弥补普通车铣床的缺陷。首先，数控车床车削螺纹时由主轴位置编码器发出一个一转信号，数控系统在接收到这个信号后，螺纹刀具马上开始起动，切削螺纹，调整刀具起始点间的相对距离可通过调整相位来达到，即：

S=NL/360
式中：S——螺纹刀具起始点的相对距离，mm

N——曲线相位差，度

L——螺纹导程，mm 8 v# [# U4 C2 P2 R4 B1 ?

对于图1零件，S=180×150/360=75mm ，即第一条曲线加工完毕后，移动刀具至距原起点75mm处，车削第二条曲线，两者合成符合图纸要求的封闭8字形油线。其次，为了保证零件的美观，进刀退刀轨迹与曲线轮廓必须完全吻合。我们运用锥螺纹切削工艺方法，在曲线轮廓成形加工的每一个循环中增加一次切削深度，达到图纸要求后，再用锥螺纹指令退刀，效果理想。 ( s$ N/ s4 r4 P: u7 s

2 程序编制

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根据图纸给定的零件轮廓几何要素，得到如下成形程序： ( o, e2 W- P% G' e& G$ c+ X z$ k% @2 Z7 Q% X; z& J% {4 Q, G9 l. G3 B6 f& F3 B$ B/ f# _% x" `' j# Y5 E$ H9 l& P) u8 r3 N; d1 Q9 g4 S! x" e A) I! q ~: H" O) _$ b$ p+ n l: p, M: ]2 Q6 x- Y% p4 Y% b3 P# h5 W. S5 ^' o- g; A$ M2 V8 i7 Q& K$ o! a% w: i7 E* J" j8 ?# p i+ S- P4 y8 d- \9 K+ E7 X z' |; ?- T* ^5 B. y; m& }% y$ _% `; h! U' x* @3 h3 f4 X: R& L, U) r, W' U2 v& j& d4 y& i# B8 ?# X, e9 b6 _- C9 G' u: _- `$ r8 h4 @ j9 o9 x( |! F" N; b" P3 i# G' E+ ?+ A8 ^' S) y4 A- n/ G5 n6 E- n' [! q1 a7 Q+ c# a T5 G' }7 S% s. n' D, X6 m$ c5 `& I4 k: r4 ?: o D- t( g2 Z- H) r3 a0 a/ e) J+ W9 a9 u8 ?7 [6 f& e+ @' s* }+ U4 y# _5 @- o$ f8 B9 V& v( Y$ ^( z% U" J- v! K& r; z8 L: |6 e2 f4 N: M" K% I$ |1 C( J2 q% l; n7 e6 M$ I2 p8 ]- s/ |1 l6 ?9 G: C1 J; _- E7 p M: G0 Z& p7 `( ?+ A3 }+ U: _$ \+ i0 ~2 w, |, a7 ?1 Y/ c& _! V/ O9 k7 H: t/ q! I0 n7 c0 J: U* \: ?$ d' z3 i7 f5 P, D: O% c4 C+ ~, L7 m% R( P9 ^: {" d8 f+ B2 C' e( K2 `1 M& `! L5 V, I7 R/ M! y- w/ M) m) h& E5 O; V* N- ~: h2 h5 w: o0 P! v) j/ y+ ]/ b s. m% W

	主程序	O0001;
G50	X200.0 Z150.0;	确定加工起点和坐标原点(坐标原点设在零件圆心与前端面的交点处)
G0	X59.0 Z5.0;	走斜线快速靠近零件
	Z -7.5;	刀具到达油线起点A
M98	P0002 L8;	调用子程序8次，车第一条油线
	W -75.0;	修整切削深度
	W10.0 U -4.0;	用锥螺纹加工方式退刀以
G0	Z -82.5;	刀具快速到达第二条曲线加工起点处
M98	P0003 L8;	调用子程序8次，车削第二条曲线
	W75.0;	修整切削深度
	W -10.0 U -4.0;	用锥螺纹方式退刀
G0	Z5.0;	退出零件内腔
	X200.0 Z150.0;	走斜线快速回到加工起点
M30;		主程序结束
	子程序	O0002;
G32	W-75.0 U0.5 F150.0;	车削曲线右旋部分并直径方向进刀0.5mm
	W75.0;	车削曲线左旋部分
M99;		子程序结束
	子程序
G32	W75.0 U0.5 F150.0;	车削曲线右旋部分并直径方向进刀0.5mm
	W75.0;	车削曲线右旋部分
M99;		子程序结束

上述所编程序系零件的轮廓成形程序，若用于正式加工，还需编入主轴的转速、刀具编号及换刀等指令，并配合冷却液指令。要注意的是，主轴的转速设定既要满足切削扭矩的需要，也要符合具体数控车床中最大进给速度的限制。

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