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。 # e: `! l* V6 c6 t {7 H8 v

1 工艺方案与切削原理

* U. C0 e, N r8 x* ?, @( y

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 3 ~+ P5 w) j8 e% } ]. c' p6 R3 X

L——螺纹导程，mm

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。

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： 1 K: p/ u6 Z9 b$ P) Q0 Z1 [; [6 a6 b7 v, ?& C3 `; l0 O" p, @$ w% {+ Q$ A8 i3 C7 N- Q0 f" O+ M) \; A! A, R: p1 T1 j; N% }/ S" S, y' n2 j3 d- D: _: ^0 H& G# L3 G5 b3 p" p; S. ~9 L: {8 b+ b8 U7 B( n! `. k8 K1 e1 Q$ z; N; U! ?6 j- `; p/ `; {, ]3 i! t7 P/ r i8 d- h8 R0 K8 ]9 S W+ a: \- M0 F" N P+ M9 T9 ^& K. p1 w8 K) ?: O/ y9 ]8 G! L" ~; |* C+ S4 O# \2 q# g# S( Z0 q: Y, F! A8 f5 D2 \; \; l% u) w, _. P0 X9 y6 p* M0 B& ^* Q% @" ?$ N$ M7 o! ^( g8 L, S: _" {. P3 q, V$ ^" N5 {+ {1 }' N: e3 ?3 R) d3 n& V$ O* M% F' ]: F8 g$ Q( z2 T2 H8 q) {# P4 q8 s! Q) T8 o8 c7 X, }# }' J% h4 c. F1 ~% L% {# X, R+ o; ]) y0 y6 Y& H7 R4 V6 T4 T* `, C5 c4 b7 o; V7 h. R7 I# d( O- _ R( K2 E! N, _9 ~% q9 A5 j( s9 I! ^) }0 j6 J, E/ r/ F5 h, L3 T) k5 q$ ~& E* Z6 a+ s0 T- K) U/ o# E( `" _1 f) \7 H& E" C# B# {) h3 n* _4 F% }' I+ I# H' ^) V" z+ R) f g B* q- w+ b, g9 I' p' c( S$ _% c: q& N z; V2 o' K6 r% u! d9 J7 w) C# Y: h/ N$ n1 C% J0 z+ Q2 M2 i1 s' ?* g3 A8 J2 Q: J. C+ m& E1 C% K" X" g) b* L. P- i7 B9 d5 }, l4 \- A1 T2 ]# r4 u0 `6 a3 V1 e% W; c8 b5 A' ]3 a# G% n- W! x+ z1 P* ~/ v1 U6 X' r- m7 E2 e

	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

* \$ K) Y/ d' f3 O2 q+ [' U1 A

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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